无源控制

摘要： 提出一种基于三电平T型中性点箝位(TNPC)型有源电力滤波器(APF)自抗扰无源控制策略,有效解决了传统TNPC型APF控制策略存在控制性能不佳的问题。建立了TNPC型APF的欧拉-拉格朗日(EL)模型,基于系统的无源性,采用注入阻尼的方法,设计了电流内环的无源控制器,从理论上保证了系统的稳定性。在电压外环使用了自抗扰控制(ADRC)技术,有效提高直流侧电压控制能力,缓解了超调的问题,使系统具有良好的动静态性能,并维持了直流侧电压的稳定。仿真和试验结果验证了所提控制策略的可行性和优越性。

摘要： 储能型准Z源逆变器(qZSI)在光伏发电中具有突出优势,有助于减少光伏发电系统中的功率波动。为解决比例微分(PI)控制响应速度慢、超调量大、控制参数多且不易确定等问题,提出储能型qZSI的非线性无源控制方法。首先,对储能型qZSI无源控制系统进行无源性和稳定性证明;然后,依据储能型准Z源的E-L模型,设计无源控制器;最后,通过Matlab/Simulink验证了在光伏光照变化及网侧功率变化时,采用无源控制方法的优越性。与PI控制器对比,设计的无源控制器响应速度更快、控制参数更少,实现了对系统的鲁棒性控制,获得了更好的动态性能。

摘要： 针对具有参数不确定性的两个分数阶Shimizu-Morioka混沌系统,在不同初始条件下,提出一种基于反步控制和无源控制的自适应无源同步控制方法.基于分数阶Lyapunov稳定性理论,利用无源控制的充分条件和反步控制的递推过程,同时在线估计系统的参数;独立设计子系统的能量函数和自适应虚拟控制律,继而设计整个系统的实际自适应控制律,实现对不确定分数阶Shimizu-Morioka混沌系统同步的自适应无源反步控制.数值模拟验证了该方法的有效性.

摘要： 针对传统能耗型带载测试造成能源浪费,负载形式无法灵活调节,设计的直流能馈型单相交流电力电子负载(Power Electronic Load,PEL)能够灵活模拟各特性负载,能量直流直接回馈至待测逆变电源直流输入侧,达到能源二次利用的目的,提高能源的利用率。首先介绍直流能馈型单相交流PEL的拓扑结构,然后将无源控制策略引入到具有非线性特性的负载模拟单元,设计无源控制器,以获得更好的动态性能,减小静态误差,使负载模拟调节更加方便;能量回馈单元采用双环PI控制,实现能源循环利用。最后搭建了Matlab/Simulink仿真模型和基于TMS320F28335样机系统,仿真和实验结果表明了所采用控制策略的可行性。

摘要： 在多变换器系统中,电力电子变换器之间的相互作用以及闭环控制下的电力电子变换器在输入端呈现的恒功率负载特性会对系统的稳定性造成影响。同时,随着多变换器系统复杂程度的增加,基于系统模型的稳定性分析和控制策略面临更多的挑战。针对以上问题,运用无源控制理论从能量角度对多变换器系统控制进行研究。通过保证子系统的无源性来保证整个系统的无源性,进而保证整个系统的稳定。为了实现更好的控制效果,将自抗扰控制技术与无源控制相结合设计混合无源控制器。与PI结合无源控制相比,在即插即用的情况下,所提出的控制策略具有更好的动态与稳态性能。利用Matlab/Simulink搭建多变换器系统的仿真模型,仿真结果验证了该控制策略的可行性和优越性。

摘要： 在孤岛启动、孤岛负荷投切、非计划性离网等不利时刻,微电网母线电压频率的过大波动可能严重损害整个微电网的电气设备。被选作主逆变器的储能变流器,其控制性能对维持微电网电压频率稳定十分关键。因此,在严格证明储能变流器无源性的基础上,提出适用于微电网的双无源控制策略,以提高微电网安全稳定运行的能力。通过建立端口受控哈密尔顿模型、设立平衡点、求解能量匹配方程和阻尼参数校正,设计了基于孤岛电压环无源控制器和电流内环无源控制器的双无源控制策略。仿真结果验证了双无源控制可有效提高孤岛/并网运行模式切换下微电网电压频率的稳定性,更好保障微电网安全稳定运行。

摘要： 针对Boost变换器受到未知扰动时存在稳态误差的问题,本文采用一种基于扩张状态观测器的无源控制策略进行改进。首先,对Boost变换器建立欧拉-拉格朗日模型,采用阻尼注入的方法设计无源控制器,并通过扩张状态观测器对未知扰动进行观测和补偿。然后,搭建基于扩张状态观测器补偿的无源控制仿真模型,并与传统无源控制和PI控制进行比较。最后,经过仿真结果验证了基于扩张状态观测器补偿的Boost变换器无源控制策略可以抑制由未知扰动产生的系统稳态误差,与PI控制相比具有更好的动态性能,与传统无源控制相比具有更好的稳态性能。

摘要： 为改善统一电能质量调节器的电网电压和负载电流的补偿能力、抗干扰能力和稳态性能,提出了统一电能质量调节器自抗扰无源控制双闭环新型控制策略,即电压环和电流环分别采用自抗扰控制和无源控制。新型控制策略处理电网电压和负载电流变化时可以使直流侧电压快速恢复和稳定;并且通过自抗扰控制器产生更为精确的期望电流,使电网侧补偿电压的跟踪能力更强。MATLAB/Simulink实验平台仿真结果表明,与PI无源控制策略相比,自抗扰无源控制策略在电网电压暂升、暂降、谐波和非线性负载的情况下,可使统一电能质量调节器获得更好的负载电压和电网电流。

摘要： 结合反步(backstepping)控制理论和无源控制理论,提出了实现分数阶混沌系统的无源反步控制法。基于分数阶李雅普诺夫稳定性理论,利用无源控制的充分条件和反步控制的设计框架,对每个子系统单独设计能量函数和虚拟控制器,从而设计出整个系统的无源反馈控制器,进而实现对分数阶混沌系统的无源反步控制。以分数阶Shimizu-Morioka系统和分数阶Lü系统为例进行数值仿真,并在仿真中与其他方法进行对比,结果验证了该方法的优越性。

摘要： 针对MMC半桥串联结构微电网(modular multilevelconvertermicrogrids,MMC–MG)并网电流控制中,采用传统PI控制方法时其动态性能较差的问题,提出一种利用无源控制理论的电流控制策略.首先,阐述了系统的拓扑结构,并建立了其欧拉–拉格朗日数学模型.然后,通过选取系统的状态变量,设置误差能量函数及需注入的阻尼项,以得到无源控制律;并依据该控制律设计无源电流控制器.此外,通过观察采用不同阻尼值时控制器的稳定性、电流谐波特性、幅频和相频特性曲线,进而得到最佳的阻尼参数;最后,由系统的并网仿真模型验证所提无源电流控制的有效性.结果表明,与传统PI控制相比,阻尼注入无源控制方法能在不同运行工况下实现对电流和功率参考值的快速跟踪.同时,具有良好的谐波特性和稳定性.

摘要： 研究基于抑制振荡及无源控制技术的级联多电平静止无功发生器(SVG),采用改进差分进化算法整定控制器的阻尼参数,以风电机组振荡最弱时的阻尼比为目标函数,以相位校正环节和限幅环节为约束条件,通过不断迭代,求得最优的参数组合,从而抑制风机振荡.通过配置系统期望能量函数的方法设计控制器,保证系统能量能够按照期望的轨迹收敛,实现系统的全局稳定.将参数整定后的次同步阻尼控制和无源控制方法应用于级联多电平SVG系统中进行仿真分析和验证.

摘要： 针对目前Buck变换器无源控制器中确定的阻尼注入(Damping Injection,DI),不能使变换器获得好的控制性能,本文提出了一种计算并优化DI的方法.首先,建立了无源控制器控制的Buck变换器系统传递函数,在阶跃输入情况下求系统的输出电流响应及其超调量,通过校正系统电流响应的超调量,最终确定了DI的取值范围.在所确定的DI取值范围内,使用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对DI进行优化,求得最优DI.基于最优DI的无源控制器,可使Buck变换器具有优秀的性能.计算机仿真结果表明,本文提出的基于最优DI的无源控制策略是可行的.

摘要： 针对磁悬浮平台的强耦合、高度非线性及系统的不确定性问题,根据欧拉-拉格朗日理论与无源性控制原理研究磁悬浮系统的控制.将磁悬浮系统看作能量变换装置,从能量平衡角度,在欧拉-拉格朗日理论基础上设计了磁悬浮系统的无源控制器,使系统在满足无源性的条件下达到要求的性能,具有明确的物理意义,实现磁悬浮平台的高刚度稳定悬浮.结果表明,当平台发生偏移时,系统仍能快速回到平衡位置且稳定悬浮,具有很好的稳定性和鲁棒性,提高了系统的精度.

摘要： 本文分析了二次型Boost变换器在连续工作模式下的工作原理,建立了该变换器的EL(Euler-Lagrange)模型.为了提高变换器的性能,提出了基于EL模型的无源控制与经典PI控制相结合的混合无源控制方法,即电流内环采用无源控制,电压外环采用经典PI控制.仿真结果表明,混合无源控制可使变换器具有良好的动、静态性能.

摘要： 针对风电场并网轻型高压直流(VSC-HVDC)输电系统,采用端口受控耗散哈密顿系统(PCHD)模型,设计了一种基于互联与阻尼配置的无源控制方法，该方法将轻型高压直流输电的换流站模型等效成一个具有耗散性质的无源系统,并做出理论与实验验证，根据VSC-HVDC的不同控制方式,确定相应的外环电流参考值，在此基础上,通过互联与阻尼配置的方法设计无源控制器,追踪参考电流,实现有功功率、无功功率的独立调节，仿真结果表明了无源控制策略为风电场的VSC-HVDC并网控制提供了一种新的高性能的解决方案。

摘要： 本文对一种三相混合电压型PWM整流器进行了研究.根据拓扑结构分别建立了Boost变换器和PWM整流器的EL(Euler-Lagrange)数学模型,基于三相混合电压型整流器的无源性,采用一种外环采用PI控制,内环采用无源控制的无源混合控制方案.该无源混合控制器具有更好动静性能,更优秀的电流跟踪效果,鲁棒性好,易于实现的特点,优于现行的其他控制策略.仿真验证了该无源混合控制器在整流器带阻感负载情况下运行的可行性.

摘要： 根据双负载VIENNA整流器拓扑结构,建立了基于端口受控的耗散哈密顿(port controlledHamiltonian with dissipation,PCHD)数学模型.提出了利用无源控制器控制交流电流、PI控制器控制直流电压的无源混合控制策略.基于PCHD数学模型,采用互联和阻尼配置方法设计了无源电流控制器,实现了交流电流快速跟踪期望值,并保证整流器的稳定性.Matlab/Simulink仿真结果表明,基于PCHD模型的无源混合控制策略能够使直流侧电压快速跟踪期望值,网侧电流正弦化及单位功率因数,并对负载变化具有良好的鲁棒性.

摘要： 本文对现行单向混合三相电压型整流器(Unidirectional Hybrid Three Phase Voltage SourceRectifier,UHTPVSR)的拓扑结构和工作原理进行了分析,改进了UHTPVSR的拓扑结构,分别建立了Boost变换器和VIENNA整流器EL(Euler-Lagrange)数学建模.基于EL模型,提出了一种外环采用PI控制,内环采用无源控制的混合控制方案.无源混合控制方案克服了现有控制方案的不足,具有优秀的电流跟踪能力、很强的鲁棒性和易于实现.仿真结果验证了所提无源混合控制方案的有效性.

摘要： 为了提高三电平电压型PWM整流器的性能，本文提出了基于EL模型的无源控制与PI控制相结合的控制方法。根据三相四线三电平整流器主电路拓扑结构，建立了dq坐标系下的EL模型。基于EL模型，采用增加耗散矩阵注入的方法，并与PI控制方法相结合，设计了无源控制器。该方法使整流器具有低谐波失真，单位功率因数，中性点低振动等优点。仿真结果验证了基于无源与PI相结合设计的非线性控制器的可行性。

摘要： 本文在d-q旋转坐标系下建立了三相电压型PWM整流器的数学模型,采用双闭环控制结构,分析比较了传统PI双环控制、无源(PBC)与PI复合控制(PBC-PI)、无源与自抗扰(ADR)复合控制(PBC-ADR)三种控制方法.在Matlab/Simulink环境下对上述三种控制策略在稳态运行及直流负载扰动两种情况下进行了仿真研究.实验结果表明,相比于传统PI双环控制策略,PBC-PI及PBC-ADR复合控制策略具有较强的抗干扰能力,而且PBC-ADR控制使直流端电压具有更好的动态性能.

摘要： 本发明提供了一种无源电子标签、无源电子标签控制方法、装置及系统。其中，该无源电子标签包括：标签卡板和导线，其中，标签卡板包括：标签电路、天线及发光元件，其中，标签电路用于控制无源电子标签执行控制指令，控制指令包括：由标签电路通过天线与标签读写器交互得到的查询指令、选择指令、或者用于控制所述发光元件亮暗的指令，天线及发光元件分别与标签电路连接；导线与标签电路连接，导线用于接收标签读写器传输的能量。通过本发明，解决了相关技术中无源电子标签接收能量的效率低的问题，提高了无源电子标签接收能量的效率。

摘要： 本发明涉及一种无线无源开关通过代理节点实现控制的方法，包括，无线无源开关向代理节点高频率发送消息字负载包；代理节点接收到消息字负载包后，使用秘钥对消息字负载包进行解密；当代理节点对消息字负载包解密成功后，代理节点将解密成功后的消息字负载包转换成适配无线网络的数据包，透传给网关；所述网关接收到数据包后，根据数据包内序列号进行去重处理，执行数据包内的命令。通过本方法可以将开关安全、高效接入现有无线控制系统中，实现一种新的控制系统，以人为本，除了基本开关需求，节能环保的同时有着更好的用户体验。

摘要： 本发明涉及一种无源锁结构、无源锁具及其控制系统和方法，其中，无源锁结构，包括壳体，设于所述壳体内的电路板，设于所述壳体内的锁芯，设于所述壳体内的电机，以及设于所述壳体内且用于锁定锁芯的电磁阀；所述电机，电磁阀与所述电路板电性连接，所述壳体设有锁孔。本发明通过无源锁结构与钥匙结构相配合，钥匙结构给无源锁供电才能启动电子锁芯，否则电子锁芯不工作，不能正常开锁；钥匙上设有生物识别模块，保证了使用者的身份安全，即使钥匙被盗用，拿到钥匙的人无法通过生物识别，也无法使用钥匙，提高了安全性。

摘要： 本文涉及通讯设备领域，提供了无源智能表面装置控制方法、无源智能表面装置及系统，无源智能表面装置包括：电机、无源智能表面、UWB模块、电源模块及处理器；电机、UWB模块及电源模块电连接处理器，电机与无源智能表面固定连接，方法应用于处理器中，包括：通过UWB模块确定通讯终端位置及接收校准信号；接收到校准信号后，根据通讯终端位置及预设控制策略，控制电机带动无源智能表面移动，使得无源智能表面反射或折射角度能使通讯终端获得最大通讯信号。本文能够调整无源智能表面装置的反射或折射角度，进而使得通讯终端能够获得最大通讯信号。

摘要： 本说明书实施方案提供了一种无源电子锁、无源电子锁的控制方法及存储介质，该无源电子锁包括：加解锁机构，用于执行加锁或解锁；状态提示单元，用于提示所述加解锁机构的状态；储能单元；能量采集单元，用于当接收到射频钥匙提供的能量信号时，基于所述能量信号对所述储能单元充电；控制单元，用于在所述加解锁机构处于加锁状态下，当所述储能单元的电量高于第一阈值时验证所述射频钥匙的身份，在所述射频钥匙通过身份验证时控制所述加解锁机构执行解锁，以及在控制所述加解锁机构执行解锁后，当所述储能单元的电量高于第二阈值时控制所述状态提示单元输出解锁状态提示，以预留加锁所需电量。本说明书实施方案可以提高用户体验。

摘要： 本发明涉及一种无线无源开关通过代理节点实现控制的方法，包括，无线无源开关向代理节点高频率发送消息字负载包；代理节点接收到消息字负载包后，使用秘钥对消息字负载包进行解密；当代理节点对消息字负载包解密成功后，代理节点将解密成功后的消息字负载包转换成适配无线网络的数据包，透传给网关；所述网关接收到数据包后，根据数据包内序列号进行去重处理，执行数据包内的命令。通过本方法可以将开关安全、高效接入现有无线控制系统中，实现一种新的控制系统，以人为本，除了基本开关需求，节能环保的同时有着更好的用户体验。

摘要： 本申请涉及身份识别技术领域，具体公开一种无源身份识别装置及其控制方法、无源身份识别系统。装置包括第一天线模块、身份信息采集模块、主控模块及无线通信模块，第一天线模块在靠近读卡装置时耦合读卡装置产生的能量；身份信息采集模块从第一天线模块获取能量；主控模块分别与第一天线模块、身份信息采集模块连接，用于分析身份信息采集模块采集到的身份信息；无线通信模块包括无线通信芯片和第二天线模块，无线通信模块用于发送主控模块对身份信息的分析结果至读卡装置。第一天线模块的设计不受无线通信芯片本身的制程耐压等条件限制，可以将第一天线模块的电感值设计成较大值，使得第一天线模块能够最大程度耦合到来自读卡装置的能量。

摘要： 本实用新型公开了一种无源锁具执行器和无源式IOT锁具控制系统。其中无源锁具执行器采用一低成本的解决方案，包括控制板及设置在所述控制板上的USB插座、微控制器和马达驱动芯片，USB插座用于和开锁器连接，从开锁器获取电源及进行数据交互，所述电源通过一二极管后给微控制器和马达驱动芯片供电，USB插座的两数据端子和所述微控制器电连接；微控制器内置有ROM存储器、RAM存储器、DataFlash存储器和至少两路ADC模块，其中ROM存储器用于程序存储，DataFlash存储器用于设备ID的存储；微控制器和马达驱动芯片的两输入端电连接，马达驱动芯片的两输出端和电控锁具的直流马达电连接；马达驱动芯片的两输出信号分别通过电阻形成采样信号接入所述微控制器。

摘要： 本发明提供的一种柔性直流输电网的无源控制方法和无源控制器，包括对柔性直流输电网联网模式转孤岛模式时进行控制的步骤；对柔性直流输电网由联网模式转为孤岛模式前网侧交流电压的d、q分量进行锁定，并将其作为孤岛模式下网侧交流电压d、q分量的参考值，对网侧的交流电压进行PI控制。本发明提供的技术方案，在柔性直流输电网处于孤岛模式时，由于其网侧交流电压d、q分量的参考值不是人为给定的，而是由联网模式转为孤岛模式前网侧交流电压的d、q分量，因此不会引起柔性直流输电网的波动。

摘要： 本发明公开了一种无线无源传感器及其无线无源控制器的工作方法，包括以下步骤：区分定义第一微控制单元内用于调控无线无源控制器内部电子元件的工作参数的寄存器，以及用于实现与传感端和人机交互端进行信息交互的工作参数的寄存器；将无线无源控制器上电启动，第一微控制单元通过设置寄存器的数值完成对无线无源控制器的工作参数的初始化操作；利用实时在线工作模式安装调试无线无源控制器，且利用定时采发模式自动或者被动唤醒无线无源控制器，以实现无线无源控制器的数据采集和数据发送工作；本发明的无线无源控制器通过一系列寄存器参数及通讯协议逻辑，实现数据访问和参数修改工作，保证无线无源传感器的正常数据交互和低功耗超长待机。