小信号模型

摘要： 基于耦合电感的高增益变换器在新能源发电和直流微电网中均有良好的应用前景。论文在分析基于耦合电感的高增益升降压(Buck-Boost)变换器工作原理的基础上,采用开关流图法建立变换器的模型,详细推导了变换器的稳态模型和交流小信号模型;电力仿真(PSIM)软件对变换器小信号模型的仿真结果证明论文模型的正确性。论文结果对高增益DC/DC变换器控制回路的设计具有较高的参考价值。

摘要： 储能的发展对双向DC/DC变换器的传输效率有较高的要求,为此提出一种基于最大传输功率的双向全桥DC/DC变换器扩展移相控制策略,并采用奇异摄动法建立了扩展移相控制下变换器的小信号模型。最后,基于MATLAB/Simulink搭建仿真模型,仿真实验结果验证了该策略的有效性和可行性。

摘要： 储能改进型Y源逆变器(energy storage improved Y-source inverter,ES-IYSI)具有右半平面零点和非线性特性,采用传统线性控制器会导致鲁棒性差、调节速度慢和控制器设计复杂等问题。提出在直流侧和交流侧分别使用滑模控制(sliding mode controller,SMC)以保证系统的鲁棒性,在单级变换系统中实现了对光伏输出、储能电池组和交流输出的三端功率控制。首先详细推导了ES-IYSI的大信号平均模型以及小信号扰动模型,得出了系统的传递函数。然后,以电感电流误差和电容电压误差作为状态变量设计直流侧SMC,同时以输出电流误差为状态变量设计交流侧SMC。与PI控制相比,所提出的双滑模控制具有鲁棒性强、响应速度快、并网电能质量高的优点。通过MATLAB/Simulink软件进行了仿真,仿真结果验证了双滑模控制算法的有效性。

摘要： 为研究逆变电源(Inv)对“风火/光火”打捆送端电网稳定运行的影响,提出了一种计及系统参数的控制模型及不同类型电源的惯量匹配方法。首先,构建Inv所有控制环节的数学模型,进而形成整个研究系统的小信号模型,并通过Matlab仿真验证。其次,基于小信号模型利用根轨迹法,分析系统参数对送端电网内部低频振荡的影响。研究表明送端电网内部线路越短,阻感比越大,Inv出力越多,越有利于系统稳定。最后,利用等效电源原理,推导出送端电网中两种类型电源的惯量匹配方法。RT-LAB半实物仿真验证了所提惯量匹配公式能更好分配功率,提高送端电网稳定性。

摘要： 为了有效地表征GaN HEMTs在微波频段下的电学特性,研究了其高频等效电路的精确建模方法。基于GaN HEMTs器件的本征物理结构,综合考虑器件在制版过程中由电极和通孔所带来的寄生特性,描述了一种具有26个详细参数网络的小信号等效电路模型。此模型考虑了器件在工作环境下所受到的集肤效应,同时通过对小信号等效电路进行双端口网络参数分析,推导了其准静态近似的微波等效电路参数直接提取的简化算法,最终通过ADS仿真平台将所建模型和传统模型的S参数模拟结果与实测数据的一致性进行对比,验证了小信号等效电路模型的精确性与参数提取算法的有效性。

摘要： 通过大信号模型端口等效的电路原则,分别分析了广泛应用于工业生产领域的两类高效率谐振变换器(LLC与CLLLC)的电路模型,详细论述了两类变换器电路模型之间的关系与区别.并通过模型等效方法,将CLLLC谐振变换器简化为LLC-C变换器模型,实现了模型降阶.在此基础上通过正余弦分量扰动的方法建立了变换器的小信号模型,并通过仿真与实验验证了建模方法的正确性.

摘要： 本文建立了船用逆变电源动态数学模型,研究了船用逆变电源控制策略,对船用逆变电源进行了稳定性计算;利用MATLAB仿真工具对其进行了稳定性分析,给出了提高船用逆变电源稳定性的具体措施。

摘要： 针对直驱风机接入弱交流电网引发严重的次同步振荡问题,建立了并网系统的小信号模型。首先,利用特征值分析法得出系统的次同步振荡模态,通过参与因子分析揭示了直驱风机接入弱交流电网的次同步振荡机理;然后,在分析移相变压器应用原理的基础上,提出了基于移相变压器可实现直驱风机并网系统负电阻补偿的次同步振荡抑制方法;最后,在Matlab/Simulink上搭建了基于移相变压器的直驱风机并网系统仿真模型,通过改变系统运行参数验证了次同步振荡抑制方法的适应性。

摘要： 交直流配电网发展迅猛、应用广泛,其稳定性是行业关注的焦点。文中针对某交直流配电网工程调试阶段出现的直流侧低频振荡现象,开展稳定性分析。文中首先在小信号建模基础上,采用特征值分析方法,分析电网强度、功率水平、控制参数3种因素对低频振荡的影响。随后,文中提出改变控制器参数和增加附加控制器的振荡抑制措施。理论和仿真分析表明:弱电网会影响电压源型变换器(VSC)的稳定性;375 V直流侧功率增大至超过额定功率时会发生低频振荡;Buck变换器电流内环比例积分(PI)控制器积分系数不影响系统的稳定性,但影响振荡发生后的振荡频率,电压外环PI控制器比例系数过小或积分系数过大会造成系统不稳定;改变Buck变换器电压外环PI控制器参数和增加附加控制器可有效抑制低频振荡。文中针对实际交直流配电网振荡影响因素的理论及仿真分析,对其他交直流配电网工程调试及运行分析具有借鉴意义。

摘要： 提出了一种用于InP高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)的分布式小信号等效电路建模方法。在采用的模型中考虑了分布电容效应,通过加入三个分布电容来表征。为了精确建模,在提取寄生电容时考虑到寄生电感引入的误差,首先提取了寄生电感。在达到50 GHz的InP HEMT中,小信号建模方法的有效性得到了验证。此外,在2~50 GHz频率范围内,S参数建模误差小于4%,这也证明了所提出建模方法的高建模精度。

摘要： 针对具有输出紧调整能力的LLC谐振DCX拓扑进行建模分析.通过拓展描述函数方法,并引入时变相量的概念求得其小信号模型.基于此小信号模型,得到了主电路拓才卜中辅助DC-DC占空比到输出电压的传递函数,最终通过Simplis仿真和实验验证了此小信号模型和传递函数的准确性.

摘要： 研究了一种用于电池化成技术的两级双向AC/DC变换器,给出了两级结构变换器的双向控制策略.重点分析了后级基于全桥推挽结构双向DC/DC变换器,给出了相关功率开关驱动控制方法.对后级双向DC/DC变换器建立小信号模型,研究设计了正向与反向运行条件下的控制补偿器,并基于数字平台研究设计了双向切换控制策略.最后,研制了全桥推挽结构双向DC/DC变换器样机,实验验证了双向DC/DC变换器控制策略与环路设计的正确性.

摘要： 控制器参数对于柔性直流输电(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current,VSC-HVDC)系统的稳定性及模态阻尼特性有很大影响,该文提出一种基于粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)的VSC-HVDC系统的控制参数优化策略.首先,建立了双端VSC-HVDC系统的小信号模型;然后,利用参与因子分析法与特征根分析法,基于线性化状态空间模型,构成与系统特征根直接相关的振荡模式和衰减模式的罚函数作为目标函数,并设计了基于VSC-HVDC系统的粒子群算法优化策略,对整个系统的控制参数同时进行整体优化.最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了双端VSC-HVDC系统仿真模型,仿真结果验证了小信号模型的正确性,同时结果表明,优化后的系统在小扰动、大扰动及故障情况下均具有较高的控制精度,整个系统的稳态与暂态特性均得到很大改善.

摘要： 半分析法应用于提取金属-氧化物半导体场效应晶体管小信号模型的参数,直接提取法应用于测试结构的焊盘电容和寄生电感的参数提取.在频率高达40G的范围内,90nm的MOSFET器件的模拟的S参数和测试的S参数曲线吻合良好.

摘要： 研究了一种新型升降压DC-DC变换器,该新型变换器具有任意升降压功能,分析了稳态时的工作原理,根据状态空间平均法建立了新型升降压DC-DC网络在电流连续工作模式下(CCM)的交流小信号模型,对模型进行分析,获得了控制至输出的传递函数,实现了输出电压闭环控制.最后建立实验样机,进行了实验验证,实验结果与理论分析相吻合。

摘要： 本文提出了一种通用的直流电网小信号建模方法.该建模方法将直流电网分成交流系统、换流器和直流网络三大模块.其中换流器模块又进一步细分为交流电气、直流电气、控制方程、信号滤波器、锁相环等子模块.各模块以及换流器各子模块间通过一定的联接矩阵建立起连接从而构建出全系统的小信号模型.文章提出了一种采用控制标志位统一描述换流器不同控制模式的控制器建模方法,推导了直流网络与各换流器的接口方程,给出了全系统线性化状态空间模型的建模通式.论文最后以一个三端测试直流输电系统为例,通过对比按本文方法建立的小信号模型与详细电磁暂态模型和非线性状态空间解析模型时域仿真结果验证了所提出建模方法的准确性.本文所提的小信号模型建模方法和统一控制器建模可大大简化直流电网的小信号建模.

摘要： 高效DC/DC变换器是推广直流电网的关键部件,本文基于T型三电平全桥技术设计了一种新型三电平DC/DC变换器,详细讨论了其工作原理.在此基础上,采用状态空间平均法对该DC/DC变换器开展建模研究,建立了系统小信号模型以及传递函数,保障了控制策略的设计.最后,在MATLAB/SIMULINK中,搭建了全系统仿真模型,开展了系列仿真实验研究,结果表明所建模型正确和控制方式有效.

摘要： 以工作于电感电流连续导电模式(Continuous Conduction Mode,CCM)的单电感双输出(Single-Inductor Dual-Output,SIDO)Buck变换器为研究对象,为减小其输出交叉影响,基于采用时间平均等效电路方法建立的电压控制SIDO CCM Buck变换器的小信号模型,引入了输出电流补偿函数,得到了输出电流控制SIDO CCM Buck变换器的小信号模型,进而提出了输出电流控制SIDO CCM Buck变换器.与传统电压控制SIDO CCM Buck变换器进行了仿真研究与比较分析,研究结果表明:相比于电压控制SIDO CCM Buck变换器,输出电流控制SIDO CCM Buck变换器有效地减小了输出支路间的交叉影响.

摘要： 针对分布式供电系统中大量应用的三相PWM逆变器,利用状态空间平均法的建模方法,建立其在旋转dq坐标系下的小信号模型,并推导出其直流侧输入阻抗的解析表达式.结合输入阻抗的Bode图,分析了输入电压波动、寄生参数、负载变化对输入阻抗的影响.研究内容在分布式供电系统设计中,针对稳定性要求下逆变器的阻抗标准提供给了参考依据.

摘要： 本文分析了磁放大器后级稳压的多路输出新颖正反激变换器工作原理,建立了基于平均状态空间法的两路输出新颖正反激变换器连续导电模式下的小信号模型,推导出该变换器的主功率回路开环传递函数,根据环路稳定性要求给出了变换器的环路补偿参数,通过Matlab仿真验证了其具有良好的性能.在此基础上设计了一台主路输出48V/5A、辅路输出12V/1A实验样机实验结果验证了理论的正确性.

摘要： 本发明专利公开了一种平均值模型，平均值模型包括MMC本体模块、VSG控制模块、交流网络模块以及锁相环模块，包括：VSG控制模块将接收到有功无功电流i

摘要： 本发明专利公开了一种平均值模型，平均值模型包括MMC本体模块、VSG控制模块、交流网络模块以及锁相环模块，包括：VSG控制模块将接收到有功无功电流i

摘要： 本发明涉及一种基于PWM整流器小信号阻抗模型的仿真方法，包括基于PWM整流器小信号阻抗模型的小步长仿真系统和基于大电网线性模型的大步长仿真系统，其中小步长仿真系统采用FPGA进行仿真，在FPGA中仿真得到阶梯波，经过阶梯波处理单元进行处理，然后再通过通讯单元输出给大步长仿真系统，采用本发明的仿真方法可以提高PWM整流器仿真的稳定性，并且可以显著减小不同步长、多仿真速率情况下的仿真结果误差，改善了仿真结果的振荡和抖动。

摘要： 一种用于控制电气转换器系统(10)的方法包括：确定在未来采样时刻范围内的标称脉冲模式(t*p,i,Δu*p,i)和电气转换器系统(10)的至少一个电量的参考轨迹(x*)，其中标称脉冲模式(t*p,i,Δu*p,i)和参考轨迹(x*)从经优化的脉冲模式表确定，标称脉冲模式(t*p,i,Δu*p,i)包括电气转换器系统(10)的电气转换器(12)的输出电压之间的切换转变(Δu*p,i)，并且参考轨迹(x*)指示转换器系统(10)的电量的期望的未来发展；通过使成本函数最小化来确定小信号脉冲模式成本函数包括小信号误差，小信号误差基于参考轨迹(x*)和经预测的轨迹(x)的差，其中小信号脉冲模式的脉冲强度(λp,i)在标称脉冲模式(t*p,i,Δu*p,i)的每次切换转变处对电压‑时间值进行编码，并且其中经预测的轨迹(x)从转换器系统(10)中的测量值(i,vc,ig)和转换器系统(10)的模型在范围内确定，标称脉冲模式(t*p,i,Δu*p,i)和小信号脉冲模式的总和被输入到模型中；通过移动标称脉冲模式(t*p,i,Δu*p,i)的切换转变来确定经修改的脉冲模式(topt,p,i,Δup,i)，其中切换转变被移动时间间隔，使得时间间隔乘以切换转变的方向等于脉冲强度(λp,i)在标称切换转变处进行编码的电压‑时间值；以及将至少经修改的脉冲模式(topt,p,i,Δup,i)的下一切换转变应用于电气转换器系统(10)。

摘要： 本发明公开了一种混合型MMC状态空间模型、稳态解析模型和小信号模型的建模方法，属于电力系统输配电技术领域。状态空间模型包括：推导各相上、下桥臂调制信号和输出电压参考值，以获得静止坐标系下的电路动态模型，并通过坐标变化得到混合型MMC在旋转坐标系下的动态相量模型。稳态解析模型包括：基于状态空间模型，推导稳态解析模型，并分析多种约束条件下稳态解析模型的求解方法。小信号模型包括：推导桥臂子模块电容总电压和桥臂环流的小信号模型，整合得到开环控制的小信号模型，并在考虑控制系统的基础上，推导闭环控制的小信号模型。本发明适用于交流系统和直流网络联合建模，以及混合型MMC的工程设计和运行特性分析。

摘要： 本发明公开了一种GaN HEMT晶体管的小信号模型的建模方法，在构建小信号模型的过程中，对混合提取方法做进一步的改进，仅优化Cpg、Cgsi、Cpgd、Cgdi、Cpd、Cdsi这6个寄生电容值，优化过程简单省时，大大减少了多参数优化导致的误差累积问题；并根据器件的物理特性做出合理的假设，使得到的小信号模型参数值具有正确的物理意义，能够准确反映器件的工作状态；优点是参数提取过程简单省时，参数提取结果可靠性较高，能够用于不同结构的器件，可移植性和通用性较高。

摘要： 本发明公开了一种AlGaN/GaN HEMT器件小信号模型提取方法，涉及射频功率器件领域，通过对器件的三个电极施加相应的直流偏置，分别测出与不同的寄生参数相关的S参数，然后根据这些测得的S参数，基于二端口网络的原理，转换为与寄生电容相关的Y参数矩阵、与寄生电阻和寄生电感相关的Z参数矩阵，之后再将寄生参数去嵌，求得本征参数，本发明的方法针对寄生参数去嵌过程因结构导致的近似误差，提出了在所有测试频率下，逐个求取去嵌前后的S参数相对误差，并对所有频率的误差进行平均化，在保证了参数提取速度的同时，保证了参数的提取精度。

摘要： 本发明公开了一种适用于电网换相换流器高压直流输电(LCC‑HVDC)系统的小信号模型模块化建模方法及装置，该方法包括如下步骤：对整流站换流器、整流站控制器、逆变站换流器、逆变站控制器、直流网络、交流侧主回路及滤波器各个模块分别处理，得到LCC‑HVDC原始非线性周期时变的模块化数学模型；对所述模块化数学模型进行轨迹线性化得到LCC‑HVDC系统线性周期时变小信号模型；对LCC‑HVDC系统线性周期时变小信号模型运用傅里叶级数及谐波平衡原理，得到LCC‑HVDC系统模块化谐波状态空间小信号模型。本发明可有效解决现有建模技术可移植性低，复杂性高、扩展难的问题，可较好地反映系统的动态稳定特征。

摘要： 本发明属于半导体器件领域，涉及微电子器件技术领域，具体提供一种InP太赫兹HEMT晶体管正负栅压小信号模型，用以解决传统小信号模型难以模拟晶体管的正栅压状态的问题；本发明在本征单元中引入连接于本征栅极节点与本征源极节点之间的栅极并联电阻

摘要： 本发明提供一种Boost_LLC简化小信号模型的应用方法，属于谐振变换器技术领域，包括Boost小信号模型，用于分析Boost升压变换器对小信号波动的抗扰度；LLC小信号模型，用于分析LLC谐振变换器对小信号波动的抗扰度。本发明对Boost和LLC组成的系统进行小信号模型建模，并且模型更为简化，相对于传统的LLC三阶小信号模型，实用性更强，可以在此模型基础上进行传递函数的推导，用于系统控制和稳定性分析。