为了得到能够直观反映装置运行规律的数学模型，为装置性能的研究、主电路参数设计及控制系统设计等提供研究基础，将开关函数和瞬时功率结合，建立模块化多电平换流器（modular multi-level converter，MMC）的时域解析数学模型。该模型给出换流器交直流电压、桥臂电流电压、桥臂子模块电容电压总和以及单个子模块电容的电压电流的时域解析表达...
以双Buck电路为基本单元构建多电平逆变器，提出新颖的五电平双降压式半桥逆变器。该拓扑结构不同于传统飞跨电容型、二极管箝位型或级联型多电平逆变器，它保留了双Buck逆变器无桥臂直通、无体二极管反向恢复问题的优点和电流半周期工作模式。与传统桥式多电平逆变器相比，钳位电路得到简化，电路复杂度降低，无桥臂直通隐患，系统稳定性提高。...
为解决空间矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation，SVPWM）电压源逆变器低频和轻载时死区效应导致相电压和相电流畸变、零电流钳位效应等问题，分析死区效应和零电流钳位效应，提出一种新颖的自适应死区补偿策略。该策略无需电流极性检测，在同步旋转坐标系下，通过PI控制器调节扰动观测器观测出的q轴扰动电压，获得死区补偿时间...
非线性负载的广泛应用，导致独立电源系统中含有大量的谐波电流和无功电流，严重影响电源的供电质量，有源滤波器通常被用来滤除电网中的谐波电流和无功电流。首先，定性分析引起有源滤波器输出电流相位滞后的原因，并利用Matlab建立系统的数学模型，通过仿真定量分析相位滞后对有源滤波器补偿性能的影响；然后，提出有源滤波器输出电流相位滞后...
提出一种基于Boost拓扑与反激拓扑有机组合思想的Boost-Flyback变换器，Boost环节与反激环节共用输入支路，使电感一变压器的漏感能量得以利用，消除了漏感损耗，并实现了开关管电压钳位，减小了开关管电压应力；Boost与反激环节的输出支路串联，实现了高电压增益；Boost-Flybaek变换器输入并联输出串联，进一步提高了变换器的电压增益，同时减...
抛物线脉宽调制（pulse-width modulation，PWM）电流控制方法采用一对特定的抛物线函数曲线，以控制电压型变换器电流跟踪误差的正负峰值和PWM开关时刻，实现与滞环控制相媲美的高精度、快速电流跟踪控制，并能保持开关频率基本恒定。但该方法也存在与峰值电流控制类似的动态稳定性问题。从理论上详细分析抛物线PWM电流控制方法在各种工况下的...
随着功率变换器向高效率、高功率密度方向的发展，如何缩小高频磁性元件的体积越来越重要。但高频磁性材料的饱和磁密限制了磁性元件，尤其是大电流直流电感体积的减小。除了进一步开发高饱和的磁性材料外，应用永磁材料的预偏磁抵消电感的直流电流偏磁成为业界关注的热点。详细分析了目前的永磁体预偏磁方案，针对目前方案的不足，提出了新的永...
对双Y移30°PMSM的数学模型和直接转矩控制系统进行了详细描述。针对双Y移30°PMSM直接转矩控制中转矩脉动和存在k=6m±1（m=1，3,5…）次谐波电流问题，提出一种基于模糊逻辑和重构电压矢量的双Y移30° PMSM直接转矩控制策略。首先，利用脉宽调制技术对逆变器输出的原始电压矢量进行重构，对Z1-Z2平面上的电压矢量进行优化，从而减小k=6m±1（m=1，3...
为使五相永磁同步电动机（five-phase permanent magnetic synchronous motor，FPMSM）在发生单相开路故障时仍能继续提供平滑转矩，提出一种基于解析法的容错电流优化控制策略。利用缺相状态下的扩展派克变换矩阵，分别推导了基波和3次谐波同步旋转坐标系下的转矩和铜损方程。针对磁场为正弦和含3次谐波两种情况，分别提出了仅施加基波电流和注...
为了提高永磁同步电动机（permanent magnet synchronous motor，PMSM）调速系统的动态品质，提出了一种新型趋近律，在纯指数趋近率基础上，引入终端吸引子与系统状态变量的幂函数，对滑模控制抖振进行了抑制，并提高了滑模趋近速度；基于该趋近律对永磁同步电动机滑模速度调节器进行了设计，与PI调节器、常规指数趋近律分别进行了试验比较，仿...
由于分数槽永磁同步电机中存在低模数的电磁力谐波，其振动水平一般比整数槽电机大。针对分数槽永磁同步电机，提出了通过在定子注入补偿电流的方法，来抵消电机中最小模数的电磁力谐波，从而降低电机的电磁振动。对l台12槽8极和1台24槽8极永磁同步电机通过二维电磁和结构有限元仿真，分析了2台电机的电磁力分布和在有无补偿情况下电机的电磁振...
建立包含多种非线性风速、定桨失速型风轮机、机械传动装置、多极低速电励磁双凸极发电机以及电气控制模型在内的风力发电机组整体动态数学模型；应用MATLAB软件Simulink／SimPowerSystems环境，以数学模型为基础搭建了新型电励磁双凸极风力发电机组的数字仿真工具；以随机风和渐变风为例，利用数字仿真工具对一台2kW、24／16极电励磁双凸极发电...
超声电机需要幅值较高的驱动电压，因此其驱动电路需要变压器升压。超声电机为非线性容性负载，需要进行阻抗匹配，并保持电压和相移恒定。采用推挽电路作为驱动器拓扑，分析了该驱动电路在不同性质负载情况下工作过程，结果表明驱动器在感性负载时的开关管损耗较容性负载时小，感性负载可提高驱动器效率和可靠性。给出LLCC谐振网络及其参数计算...
摩擦是造成伺服系统在低速、速度换向等条件下精度严重下降的强非线性因素之一。采用基于模型的摩擦补偿可以有效地预测摩擦力，并实现误差补偿。在高速、高加速度的条件下，换向时摩擦变化剧烈，且过渡时间较短，采用单采样率控制补偿器结构很难实现较好的补偿效果，因此提出一种基于多采样率的摩擦补偿器结构。该补偿器利用伺服系统多环、多采...
在交流伺服系统中，干扰是影响系统性能的主要因素，常用干扰观测器来加以抑制，但干扰观测器需要依靠电动机的反馈转速来估算并补偿干扰。为了减少反馈转速的测量误差，提高干扰观测器的性能，在分析了原有几种速度测量方法的特点基础上，提出了一种在宽转速范围内测量精度都较高的速度测量方法，即同步测速法，并从分析T法能获得较高测量精度...
转子绕组采用齿谐波法设计的无刷双馈电机在变速恒频发电领域有着广泛的应用前景，而影响其应用的关键在于电机运行的可靠性。要实现电机可靠运行，则必须考虑电机能可靠运行的约束条件。约束条件主要包含运行时电机的电负荷、磁负荷和变频器容量等。根据齿谐波法绕线转子无刷双馈发电机在船用轴带领域的实际工况，依据绕线转子无刷双馈电机全电...
Mortar元法（mortarelement method，MEM）是一种新型区域分解算法，它允许将求解区域分解为多个子域，在各个区域以最适合子域特征的方式离散。在各个区域的交界面上，边界节点不要求逐点匹配，而是通过建立加权积分形式的Mortar条件使得交界面上的传递条件在分布意义上满足。Mortar有限元法（mortar finite element method，MFEM）将MEM和有限...
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