黄伟超 作品数:17 被引量:96 H指数:6 供职机构: 北方工业大学 更多>> 发文基金: 北京市自然科学基金 国家自然科学基金 北京市科技新星计划 更多>> 相关领域: 电气工程 动力工程及工程热物理 自动化与计算机技术 电子电信 更多>>
矩阵式隔离型双向AC/DC变换器控制策略 针对矩阵式隔离型双向AC/DC变换器,提出了一种新的控制策略,包括三相-单相矩阵变换电路和单相整流电路的调制策略和矩阵变换器双向开关的换流方法。其中,矩阵变换电路的调制基于双线电压调制思路,对扇区进行重新划分,调整和优化... 梅杨 黄伟超 刘子毓关键词:AC/DC变换器 矩阵变换器 控制策略 隔离型 级联式双向DC-DC变换器的模型预测控制 被引量:7 2017年 级联式双向DC-DC变换器具有结构简单、功率密度高且适用于大变比变换场合等优点,但其传统的双闭环控制方法中,控制结构复杂,PI参数设置困难。据此引入模型预测控制(MPC)思想对级联式双向DC-DC变换器进行控制。模型预测控制具有控制思想简单、易于包含系统的约束条件及控制器易于实现等优点,该控制策略包括建立变换器模型和其可能的开关状态、定义代价函数两个步骤。本文对级联式双向DC-DC变换器的模型预测控制进行仿真分析和实验验证。同时,将其与传统双闭环控制方法进行实验对比,实验结果显示,模型预测控制方法能够使母线电压准确追踪给定值,与传统双闭环控制相比,动态过程中母线电压的超调减小6.25%左右,变换器的动态响应时间减少0.3s。由此证明所提出模型预测控制方法的可行性及有效性。 梅杨 李晓晴 黄伟超关键词:级联 双向DC-DC变换器 模型预测控制 直流母线 代价函数 双向隔离型AC-DC矩阵变换器的软开关复合调制策略 被引量:7 2021年 针对双向隔离型AC-DC矩阵变换器,文中提出一种软开关复合调制策略,其中,前级3-1矩阵式变换电路采用对称双线电压调制法,以提高电压传输比;后级全桥电路采用互补控制,简单易实现;前后级电路之间进行移相控制。通过协调安排前后级脉冲宽度分布,使得矩阵变换器中的双向开关在采用简单的两步换流时,可保证全部开关器件实现零电压开关(zero voltage switching,ZVS)换流。仿真和实验结果表明,网侧电流三相平衡正弦,相电流谐波畸变率小于3%,功率因数接近于1,输出电压和电流为稳定直流,电压电流纹波小,变换器中的双向开关和普通开关器件均能实现ZVS换流。在宽负载范围(10%~100%)内效率均保持在94.5%以上,最高效率可达97.74%。因此,采用提出的调制策略可实现双向隔离型AC-DC矩阵变换器功率的稳定传输,在保证良好的输入输出性能的同时,实现了开关器件的零电压换流,具有高效率。 梅杨 鲁乔初 黄伟超关键词:AC-DC变换器 矩阵变换器 零电压开关 移相控制 适用于电压尖峰抑制的间接矩阵变换器电路杂散电感建模与优化设计 被引量:3 2020年 间接矩阵变换器换流过程及换流回路复杂,换流回路中存在大量杂散电感且不可忽略,在功率器件高频动作时将出现电压尖峰,导致功率器件的失效和损坏。对此,本文深入分析了间接矩阵变换器的换流原理及过程,通过构建换流回路的等效电路模型,采用电磁计算方法,探究影响杂散电感的主要因素及其对器件电压尖峰的影响作用机理,在此基础上,利用ANSYS软件建立间接矩阵变换器3D模型,进行杂散电感参数提取。据此,提出了一种电路优化设计方案,通过优化母排结构、布线方式、布线位置以及线路尺寸抑制换流回路杂散电感。对优化前后的样机进行仿真和实验测试,结果表明,杂散电感仿真值与实验值趋势大致相同,优化前后杂散电感值均有显著下降,最大下降32.7%。相应地,功率器件关断时电压尖峰得以抑制,最大下降18.3%,使得各器件均能工作于额定电压内。由此可见,建立的模型准确、可靠;且优化设计方案减小了换流回路的杂散电感,抑制了功率器件的电压尖峰,提高了系统运行的安全性、稳定性。 梅杨 鲁乔初 牛世衡 黄伟超关键词:间接矩阵变换器 换流回路 杂散电感 电压尖峰 基于宽禁带器件的双向储能变换器研究 矩阵式AC/DC变换器具有能量双向流动、单位功率因数、功率密度高等一系列优点,可作为核心组成应用于储能系统。论文针对Buck型与Buck-Boost型矩阵式AC/DC变换器这两种典型的拓扑,展开了深入的研究,包括电路结构... 黄伟超关键词:矩阵变换器 储能 调制策略 CLLLC单相DAB变换器优化控制策略研究 大功率隔离型DC/DC变换器可实现相互隔离的不同直流电压之间的电能转换,具有大容量、高效率、高能量密度、高性能等优势,在工业、交通、电力系统等领域广泛应用.LLC谐振变换器因为其优良的软开关特性,成为研究的热点之一.选用... 刘建伟 刘丛伟 马宇鸣 黄伟超关键词:软开关 间接矩阵变换器-异步电机调速系统的优化模型预测控制 在间接矩阵变换器-异步电机调速系统采用模型预测控制时,由于开关状态有限,且控制频率固定,使得每个采样周期内的变换器输出电压矢量幅值受限,因此在电机中低速区域运行时,有限个输出电压矢量均与目标参考差异较大,从而导致网侧电流... 梅杨 王梁 黄伟超关键词:间接矩阵变换器 模型预测控制 交错并联Buck-Boost变换器模型预测控制方法 被引量:14 2017年 对于交错并联Buck-Boost双向DC-DC变换器,以往大多采用传统移相控制方法,该方法具有变换效率提升困难、各模块电感电流不能自动均流等缺点,对此提出一种新的模型预测均流控制方法对交错并联Buck-Boost双向DC-DC变换器进行控制。该方法借鉴了模型预测控制思想,通过建立预测模型来预测下一时刻变换器中所有可能的开关状态对应的目标函数值,然后根据控制性能要求建立目标函数,最后通过最小化目标函数值确立下一时刻的开关状态,使系统控制目标达到最优。对所提出的模型预测均流控制方法进行仿真及实验验证,仿真结果显示所提出的方法可以使直流母线电压和实际电感电流准确追踪给定值,两电感电流均衡且电流纹波很小,动态过程中直流母线电压超调约为1.5%,变换器动态响应时间为8 ms左右;实验结果显示直流母线电压和电感电流有良好的静态性能,两电感电流均衡且电流纹波很小,动态过程中直流母线电压超调约为5%,变换器动态响应时间约为10 ms,证明了所提出方法的可行性。 梅杨 陈丽莎 黄伟超 李晓晴关键词:交错并联 双向DC-DC变换器 模型预测控制 代价函数 电流纹波 一种新型ZVS开通ZCS关断软开关逆变器 随电力电子变换器高频化发展,逆变器开关损耗变得极为突出,为降低逆变器开关损耗,本文提出了一种新型ZVS开通ZCS关断逆变器,新型软开关逆变器可以完全消除主电路IGBT的开通损耗和关断损耗。仿真和实验验证表明新型软开关逆变... 郭攀 刘丛伟 刘胜斌 刘建伟 黄伟超关键词:逆变器 软开关 矩阵式隔离型双向AC-DC变换器控制策略 被引量:12 2019年 针对矩阵式隔离型双向AC-DC变换器,提出一种控制策略,即前级矩阵变换电路和后级全桥电路的调制策略以及矩阵变换器双向开关的换流方法。其中,前级矩阵变换电路的调制基于双线电压调制思路,对扇区进行重新划分,调整和优化开关状态选择,以满足简化换流需求,后级全桥电路根据前级矩阵变换电路的调制策略,配合前级调节脉冲宽度进行协调控制,双向开关换流采用基于交流电压相对大小的两步换流方法。仿真和实验结果表明,在整流和逆变模式下,矩阵式隔离型双向AC-DC变换器均能保证网侧电流正弦,功率因数接近于1,输出电压电流可以保持恒定。由此证明,提出的控制策略,可实现变换器能量双向变换,且输入输出性能优良。 梅杨 黄伟超 刘子毓关键词:AC-DC变换器 矩阵变换器 控制策略 隔离型