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公开(公告)号：CN106208744A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201610790787.5
申请日：2016-08-31
Applicant: 西南交通大学
IPC: H02M7/02
CPC classification number: H02M7/02 , H02M2001/0003
Abstract: 本发明公开了一种基于两步预测电流控制器的动车组整流器的控制方法，包括以下步骤：A、构建动车组网整流器的电流预测模型；B、构建α-β静态正交坐标系下电流预测模型；C、根据步骤A和步骤B中的电流预测模型，进行两步预测延时补偿，得到两步预测后的电流矢量；D、根据步骤C中得到的电流矢量，得到d-q旋转坐标系下电流的两步预测值；E、采用品质函数对步骤D中得到的电流的两步预测值进行计算，得到品质函数值，选取其中的最小值，获得最小品质函数值对应的控制电压向量，在下一采样周期直接输出相应控制脉冲；本发明控制的快速动态响应特性和谐波抑制效果高，总谐波失真小、电流畸变小、动态响应速度快。
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公开(公告)号：CN107294372A
公开(公告)日：2017-10-24
申请号：CN201710493210.2
申请日：2017-06-26
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于扰动估计的模型预测控制的高铁低频振荡抑制方法，包括以下步骤：A、构建d-q旋转坐标系下计及参数误差量的动车组网侧整流器动态特性方程；B、定义扰动量，根据动态特性方程得到d-q旋转坐标系下计及扰动量的动车组网侧整流器电流预测模型；C、将电流、扰动量作为状态变量，得到扰动估计器的状态空间模型，构建扰动估计器；D、将扰动量估计值代入步骤B中的电流预测模型得到电流预测值，将得到的电流预测值代入代价函数获得下一采样周期控制电压；E、将控制电压经过坐标变换得到α-β坐标系分量，通过正弦脉宽调制输出控制脉冲，完成高铁低频振荡抑制；本发明提高了控制系统的抗干扰能力和鲁棒性能，电压变化量在周期内浮动最小，对参数变化不敏感。
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公开(公告)号：CN107294372B
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201710493210.2
申请日：2017-06-26
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于扰动估计的模型预测控制的高铁低频振荡抑制方法，包括以下步骤：A、构建d‑q旋转坐标系下计及参数误差量的动车组网侧整流器动态特性方程；B、定义扰动量，根据动态特性方程得到d‑q旋转坐标系下计及扰动量的动车组网侧整流器电流预测模型；C、将电流、扰动量作为状态变量，得到扰动估计器的状态空间模型，构建扰动估计器；D、将扰动量估计值代入步骤B中的电流预测模型得到电流预测值，将得到的电流预测值代入代价函数获得下一采样周期控制电压；E、将控制电压经过坐标变换得到α‑β坐标系分量，通过正弦脉宽调制输出控制脉冲，完成高铁低频振荡抑制；本发明提高了控制系统的抗干扰能力和鲁棒性能，电压变化量在周期内浮动最小，对参数变化不敏感。
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公开(公告)号：CN106407612A
公开(公告)日：2017-02-15
申请号：CN201610973277.1
申请日：2016-11-03
Applicant: 西南交通大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种用于动车组整流器的无源控制器设计方法，包括建立动车组网侧脉冲整流器的数学模型，进一步建立其具有耗散的端口受控哈密顿数学模型，再证明动车组网侧脉冲整流器的无源性，并确定系统稳定性平衡点，最后采用基于互联和阻尼分配无源控制思想，推导基于整流器的无源控制器。通过注入新的阻尼耗散项加快系统能量耗散，使新的能量函数在系统平衡点达到极小值，从而无需求解偏微分方程推导基于IDA-PBC整流器控制器。本发明设计的无源控制器具有较强的动静态性能，为解决动车组网侧整流器直流环节电压超调问题提供了新思路。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107565832A
公开(公告)日：2018-01-09
申请号：CN201710609727.3
申请日：2017-07-25
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于滑模控制的高铁低频振荡抑制方法，包括：定义网侧电流正交量，构建d-q旋转坐标系下动车组网侧整流器的状态空间模型；结合控制目标，选取控制系统的输出，建立基于外环电压控制的两个滑模面，得到网侧电流无功分量的参考值，完成滑模面表达式的求取；对两个滑模面选取滑模控制趋近率，将两个滑模面代入滑模控制趋近率，将得到的结果代入d-q旋转坐标系下动车组网侧整流器的状态空间模型，得到开关函数，将该开关函数与直流侧电压相乘，得到控制电压；将控制电压经过坐标变换得到α-β坐标系分量，再通过正弦脉宽调制输出控制脉冲。本发明能有效地提高整流器的动态响应和鲁棒性能，并能抑制牵引网-动车组电气量低频振荡的发生。
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公开(公告)号：CN109193697B
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN201811002498.X
申请日：2018-08-30
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于状态观测器模型预测控制的高铁低频振荡抑制方法，考虑到预测模型中电路实际参数与额定参数的误差，在构建动车组网侧牵引整流器预测模型时计及整流器交流侧电路参数不确定因数的影响，在此基础上构建了一阶状态观测器；通过传递函数的推导和闭环极点分布图的稳定性分析，完成了状态观测器的设计和关键增益系数的选取；通过状态观测器可实时估算电路参数误差量，并通过反馈环节将估算的参数误差量补偿到控制电压方程中，得到下一时刻的控制电压并输出，最后通过正弦脉宽调制得到整流器开关信号。本发明能有效地提高动车组网侧牵引整流器的动态性能，改善电流谐波畸变，并能有效抑制牵引网‑动车组电气量低频振荡的发生。
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公开(公告)号：CN106407612B
公开(公告)日：2019-08-20
申请号：CN201610973277.1
申请日：2016-11-03
Applicant: 西南交通大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种用于动车组整流器的无源控制器设计方法，包括建立动车组网侧脉冲整流器的数学模型，进一步建立其具有耗散的端口受控哈密顿数学模型，再证明动车组网侧脉冲整流器的无源性，并确定系统稳定性平衡点，最后采用基于互联和阻尼分配无源控制思想，推导基于整流器的无源控制器。通过注入新的阻尼耗散项加快系统能量耗散，使新的能量函数在系统平衡点达到极小值，从而无需求解偏微分方程推导基于IDA‑PBC整流器控制器。本发明设计的无源控制器具有较强的动静态性能，为解决动车组网侧整流器直流环节电压超调问题提供了新思路。
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公开(公告)号：CN109193697A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811002498.X
申请日：2018-08-30
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于状态观测器模型预测控制的高铁低频振荡抑制方法，考虑到预测模型中电路实际参数与额定参数的误差，在构建动车组网侧牵引整流器预测模型时计及整流器交流侧电路参数不确定因数的影响，在此基础上构建了一阶状态观测器；通过传递函数的推导和闭环极点分布图的稳定性分析，完成了状态观测器的设计和关键增益系数的选取；通过状态观测器可实时估算电路参数误差量，并通过反馈环节将估算的参数误差量补偿到控制电压方程中，得到下一时刻的控制电压并输出，最后通过正弦脉宽调制得到整流器开关信号。本发明能有效地提高动车组网侧牵引整流器的动态性能，改善电流谐波畸变，并能有效抑制牵引网-动车组电气量低频振荡的发生。
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公开(公告)号：CN107154634A
公开(公告)日：2017-09-12
申请号：CN201710300037.X
申请日：2017-05-02
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开一种基于模型预测电流控制的高铁低频振荡抑制方法，通过构建动车组网侧整流器交流侧电压电流动态特性关系式；通过二阶广义积分器解耦得到d‑q两相旋转坐标系电流预测模型；通过两步预测的方法对控制计算延时进行补偿；并对品质函数求关于电压变化量的偏导，得到使品质函数取得极小值的电压变化值；控制电压通过SPWM调制则可得到控制脉冲。本发明提高了控制的快速动态响应特性和谐波抑制效果，并且总谐波失真小，电流畸变小，直流侧电压超调量小，动态响应快；能有效抑制牵引网动车组电气量低频振荡问题，并且系统外部参数在小范围变化时，相比于瞬态直接电流振荡模式和振荡峰值，本车网系统未发生振荡现象。
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