中国电机工程学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

中国电机工程学报 2008年第24期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志电力电子与电力传动

交错串联-并联双管正激变换器的一种均压方法1-6

摘要：分析了交错控制输入串联输出并联组合式双管正激变换器输入端不均压现象及其起因。在此基础上提出新的控制策略。采样输入端串联分压电容电压的偏差，分时叠加于两交错串联模块主开关管的瞬时电流采样信号，应用峰值电流控制原理，直接调节两主开关管的占空比，实现其输入端功率均衡及均压。仅用一个交错PWM控制芯片和一个电压调节器，就可以同时实现对该组合式变换器的交错PWM、输出稳压和输入均压的综合控制，无需额外的同步电路和均压控制器。1kW样机的仿真和实验结果验证了该方法的有效性和可行性。

输出电压微分-单周控制Buck变换器7-12

摘要：提出一种适用于DC/DC变换器的输出电压微分-单周控制（output voltage differential coefficient and one cycle control, OVDC-OCC）方法。介绍其工作原理，并利用状态空间平均方法建立了这种新型反馈控制Buck变换器的小信号模型，在此基础上进行频域仿真，并对结果进行了对比分析，最后进行了实验研究，给出相关实验结果。仿真和实验结果表明，OVDC-OCC控制比传统电压控制Buck变换器具有更好的抗输入电压扰动能力和更好的动态负载性能。

阶梯波合成技术级联多电平变换器功率均衡策略19-24

摘要：针对采用阶梯波合成策略级联型多电平逆变器存在的功率均衡问题，该文提出有功功率均衡法和循环脉冲功率均衡法两种功率均衡策略，前者的优点是不论级联单元个数多少，逆变器实现功率均衡所需时间仅为一个输出周期，缺点是会影响输出电压波形质量；后者的优点是不影响输出电压的波形质量，缺点是随着级联单元个数的增多，逆变器实现功率均衡的时间变长。该文详细分析两种均衡策略的工作原理及特点，并进行实验验证，实验结果表明两种功率均衡策略是可行的。

基于新型箝位电路的低电压应力零电流开关半桥PWM变换器25-30

摘要：提出一种基于新颖箝位支路的零电流开关半桥PWM变换器。与传统的不对称半桥变换器相比，该变换器在变压器的副边电路中增加了一条由辅助开关管与谐振电容串联组成的辅助支路。该变换器不仅能在整个负载范围内实现主开关管和辅助开关管的零电流开关以及所有二极管的零电压开关；而且通过无源箝位支路，消除了辅助开关管和整流二极管的电压尖峰；采用对称控制，因此变压器不存在电流偏磁，且主开关管的电压应力相等。详细分析箝位支路的工作原理和变换器的工作特性，并给出实现软开关的条件，实验结果验证了该变换器的可行性。

基于模糊PID的Z源逆变器直流链升压电路控制31-38

摘要：提出一种模糊PID补偿器用以直接控制Z源逆变器直流链电压最大值。控制至直流链电压最大值传递函数有一左（左半平面）一右（右半平面） 2个零点，同时零、极点位置相近且靠近虚轴，具有严重的非最小相位现象。该文在详细的分析了控制至直流链电压最大值传递函数的基础上，针对Z源逆变器应用场合（燃料电池或光伏发电）中，输入电压大范围波动的特点，设计了具有良好非线性控制性能的模糊PID控制器。应用相平面响应轨迹特征向量法修正了模糊规则库，使系统具有良好的动态响应，同时用相平面法对闭环控制器进行了稳定性分析。该控制器能够实现直流链电压最大值的直接控制，消除了2个靠近极点的零点（1个右半平面和1个左半平面）造成的影响。减少了非最小相位系统阶跃响应的超调和负调。控制器设计简单，鲁棒性好，对输入电压扰动和负载电流变化具有良好的抗扰能力，动态、静态性能有了明显的改善。通过仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

中国电机工程学报杂志行业信息

第一届可持续发电与供电国际会议（SUPERGEN 2009）征稿通知38-38

中国电机工程学报杂志电力电子与电力传动

60°坐标系下三电平逆变器SVPWM方法的研究39-45

摘要：对于中点箝位三电平逆变器，传统的空间矢量脉宽调制方法需要进行大量的三角函数运算及扇区判定，增大了控制器的计算工作量。为解决这一问题，该文研究一种基于60°坐标系的空间矢量脉宽调制方法。该方法采用正（负）小矢量首发的七段式调制技术生成所需的空间矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation，SVPWM）波形，同时，根据负载电流方向及上、下电容（C1、C2）电压的大小，利用正、负小矢量对电容中点电压的不同作用，通过改变电压调整系数对正、负小矢量的作用时间进行调整，进而降低电容中点电压的不平衡程度。仿真结果表明，该方法可省去扇区判断过程，缩小计算工作量，维持电容中点电压基本平衡。

基于DSP控制的多输出并网逆变器46-51

摘要：针对世界各国电网电压规格种类较多的情况，提出一种基于DSP控制的可输出多个国家电网电压规格的并网逆变器。通过DSP控制和2台逆变器的串联和并联，实现了多种规格电网电压的输出，且串联和并联2种运行模式不影响系统的稳定性。详细阐述了逆变器的工作原理，分析了2台逆变器在串联模式下的均压和在并联模式下的均流效果，及串联和并联2种运行模式对系统稳定性及相对稳定性的影响，并以一台1 000 VA基于DSP控制的串并联双降压式半桥逆变器进行了实验验证。实验结果表明在串联和并联2种运行模式下2台逆变器具有很好的功率均分度。

注入式混合型有源电力滤波器的控制算法52-58

摘要：有源滤波器能否按其工作原理实现预期的谐波抑制效果，在很大程度上还依赖于电流跟踪控制算法的优劣。该文以一种新型注入式混合有源滤波器为例，结合传统滞环控制算法响应速度快和比例谐振积分控制算法无稳态误差的优点，提出采用复合型控制作为该混合有源滤波器的电流跟踪控制算法。通过相关的仿真、实验结果，从跟踪速度、控制精度、开关谐波含量和开关器件损耗4个方面，将复合型控制算法与传统滞环控制算法及单一的比例谐振积分控制算法进行比较研究。相关分析方法和所得结论可为其他类型的混合有源滤波器的电流跟踪控制算法研究提供借鉴。

有源电力滤波器的双闭环串级控制59-63

摘要：针对在有源电力滤波器中，补偿电流变化比直流电压快很多的特点，提出一种采用以电流环为内环、电压环为外环的串级控制策略。由于补偿电流是快速变化的正弦量，引入递推积分算法来消除电流环的稳态误差。通过检测电网电压和直流电压的控制直接获得期望的电网电流，简化了检测电路。利用串级控制的思想，对电流环和电压环的参数进行设计，为有源滤波器控制器参数设计提供一定的理论指导。该方法的物理意义明确，且算法的复杂度小、实时性强和容易工程实现。实验结果证明了该文方法的可行性。

不平衡负载下并联有源电力滤波器的控制策略64-69

摘要：针对工业现场存在的不平衡负载（包括线性负载和非线性负载）导致的电网电压畸变和不平衡，在瞬时无功功率理论基础上，提出2种新检测算法及2/2变换矩阵，物理意义明确，可实时准确地分离出基波正序、基波负序及各次谐波电流，实现有源电力滤波器补偿策略的灵活选择--既可只补偿高次谐波和基波无功，充分利用有源电力滤波器的容量；亦可在容量许可的情况下同时补偿高次谐波、无功及基波负序。Matlab仿真研究和实验结果表明该算法的可行性。

采用新型粒子群算法的电力电子装置在线故障诊断方法70-74

摘要：分析了12脉波可控整流电路的294种故障模式，根据整流电压畸变波形提出一种特殊的故障分类方法。通过对故障电压波形的逻辑预处理得出12维故障向量及相应的故障编码。为改善粒子群算法（particle swarm optimization，PSO）的性能提出一种改进的带扰动项粒子群算法。引入进化速度因子，当粒子进化速度低于一定值时在粒子速度更新方程中添加一扰动项，算法的搜索效率和全局优化性能显著提高。将改进算法用于神经网络故障诊断建模，实验结果表明该系统具有诊断速度快、精度高的特点。适用于复杂电力电子设备或系统的故障诊断场合。

基于深度优先搜索的潜在电路计算机辅助分析法75-81

摘要：潜在电路分析（sneak circuit analysis，SCA）对系统安全可靠运行有重大意义，电力电子变换器的潜在电路分析处于手工分析阶段。该文对电力电子变换器潜在电路计算机分析方法进行研究。根据电路原理建立电力电子变换器矩阵模型，由此采用深度优先搜索算法，对变换器中所有可能的路径进行搜索，再通过判断函数对搜索到的路径进行识别，得到变换器中的潜在电路。基于该方法开发的计算机软件应用表明，它具有方法简单、搜索时间短、无冗余路径、准确性高、通用性强等优点，适用于复杂电力电子变换器的潜在电路分析。以谐振开关电容（resonant switched-capacitor，RSC）变换器为例，验证提出的潜在电路计算机辅助分析方法的正确性。

中国电机工程学报杂志电机与电器

新型非对称交错混合励磁同步电机电磁设计82-87

摘要：分析了新型非对称交错混合励磁同步电机的结构特征与工作原理。阐述电机的电磁设计理论与设计方法，包括电磁负荷与电机主要尺寸确定、定转子结构设计和励磁绕组的设计等。据此设计并制作一台2 kW、8极样机，对样机进行不同负载条件下的调磁性能测试，给出不同转速和励磁电流时空载线反电动势变化及负载输出转矩变化情况。实验结果表明：该电机结构新颖，调磁性能较好，只需相对较小的励磁电流便可实现气隙磁通的宽范围调节。

双凸极电机全桥变换器单相开路故障容错方案88-93

摘要：电机驱动系统中变换器是最薄弱、故障出现率最高的环节，故障后电机运行在非平衡状态，长时间工作将导致电机损坏，使整个系统丧失工作能力。因此对驱动系统变换器故障的检测、诊断是提高系统可靠性，实现容错运行的关键。该文对电励磁双凸极电机驱动系统的全桥变换器单相故障进行了分析，对各种故障状态进行了分类；通过将故障桥臂切除，重构系统变换器，使驱动系统能够故障后容错运行，并能够维持系统的输出特性。实验验证了该容错方案能够实现驱动系统从故障状态到容错运行的平滑、可靠切换，有效提高了系统的可靠性。

一种无轴承开关磁阻电机独立控制策略94-100

摘要：基于无轴承开关磁阻电机中平均转矩和径向悬浮力之间独立控制的思想，研究了一种新型的控制策略。其中主绕组电流单、双相交替工作，悬浮绕组电流固定开关角轮流导通15°，实现无轴承电机转矩和悬浮的独立控制并建立该控制策略下的瞬时转矩、平均转矩和径向悬浮力的计算公式，阐述电机控制参数和控制依据，分析了该控制策略的工作区域。仿真和实验结果均证实了理论分析的正确性和可行性。

无刷直流电机自适应补偿最优状态反馈速度控制101-107

摘要：为了提高无刷直流电动机调速系统的动态响应速度、稳态精度和抗随机干扰的能力，给出一种具有自适应补偿能力的最优状态反馈控制策略。推导出无刷直流电动机的状态空间模型，采用卡尔曼滤波器的状态估计，提出一种基于动态规划的最优状态反馈控制策略，给出了一种自适应控制算法，用来补偿输入信号受干扰而产生的偏差。仿真和实验结果表明，提出的方法使系统具有较好的调速性能，验证了提出方法的有效性与可行性。

永磁无刷直流电机换相控制研究108-112

摘要：永磁无刷直流电机具有结构简单、转矩大等显著优点，然而电机的换相过程会引起转矩波动增大、平均转矩下降等许多问题，随着电机速度的增加，这些问题会变得更为突出。根据电机及逆变器的等效模型推导了变速度条件下最佳提前换相角（时间）的解析公式。在Saber Simulator与Simulink联合仿真环境中建立了无刷直流电机的换相控制模型，并对算法进行验证。结果表明，利用该公式对提前换相时间进行控制后，对克服平均转矩随速度增大而下降的问题有显著效果。