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张建伟: 作品数：12 被引量：25H指数：3; 供职机构：内蒙古工业大学电力学院更多>>; 发文基金：内蒙古自治区自然科学基金国家自然科学基金内蒙古自治区人才开发基金更多>>; 相关领域：电气工程建筑科学电子电信动力工程及工程热物理更多>>

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基于矩阵变换器的飞轮储能模型预测控制策略: 2024年; 飞轮储能系统常用的背靠背变换器中间存在直流环节及电解电容,使得变换器体积庞大,而且直流环节电解电容器会带来直流电压控制、寿命和维护成本等问题。针对上述问题,采用矩阵变换器作为飞轮储能系统的控制变换器,有效地融入了矩阵变换器的优势,避免了背靠背变流器中直流环节及电解电容带来的问题。在分析储能系统工作原理的基础上,考虑到矩阵变换器电压传输比的限制,通过理论计算得出基于矩阵变换器的飞轮储能系统的运行范围。通过理论分析得到了飞轮储能系统功率与飞轮转速的关系,然后利用转速外环电流内环的双闭环控制方式实现对飞轮储能系统的控制。电流内环采用模型预测控制策略对矩阵变换器进行控制,从而实现飞轮储能系统的充放电控制。Matlab/Simulink中的仿真结果验证了运行范围分析的准确性和所提控制策略的有效性.; 王云辉张建伟张建伟田桂珍; 关键词：飞轮储能系统充放电控制矩阵变换器模型预测控制运行范围

基于直接转矩控制的双矢量直接电压模型预测控制策略: 2024年; 模型预测控制(Model predictive control,MPC)是目前电力电子领域研究较为广泛的一种控制策略,不需要调制环节,具有动态响应快、容易实现多目标灵活控制、简单且容易实施等特点。但是这种控制方法由于存在循环寻优的计算过程,算法计算量较大且对控制器的要求较高,不利于实际应用。参考直接转矩控制思想,提出一种双矢量直接电压模型预测控制(Double vector based-direct voltage predictive control,2VB-DVPC)策略,这种控制方式利用查表法省去繁琐的循环寻优计算过程,减少了控制算法的计算量。在Matlab/Simulink仿真平台上搭建传统MPC与2VB-DVPC的仿真模型进行仿真对比,仿真结果验证了所提2VB-DVPC控制策略在保证动稳态性能的情况下,能够有效减少算法的计算量,并且能够固定平均开关频率,降低了谐波滤除的难度。; 曹乔森张建伟张建伟田桂珍; 关键词：模型预测控制直接电压控制

一种新型可变径管道机器人的结构设计与控制实现被引量：8: 2014年; 基于ATmega128单片机的管道探测机器人系统,包括硬件系统设计以及软件程序实现。为满足不同工业环境的需要,设计了无线与RS485总线两套通信方案进行人机交互控制系统与单片机的通信。独特的变径结构可以让机器人适应不同管径的管道,配合高效的电池切换算法,可以使其更好的适应工业环境。为了观察管道内部信息,安装了一个可360°旋转的摄像头,将管道内部画面实时传送给上位机。; 张建伟齐咏生王林; 关键词：无线通信

NPC三电平逆变器的变环宽滞环控制策略被引量：3: 2021年; 滞环控制器具有结构简单、动态响应快、鲁棒性好的特点且自带限流功能。针对NPC三电平逆变器的三电平特性开展三位式滞环控制策略的研究。滞环控制器的控制效果和开关频率受滞环宽度的影响较大,因此定环宽滞环控制不能很好地满足不同工况的控制要求。为了提高NPC三电平逆变器的滞环控制效果,提出一种变环宽的滞环控制器来控制逆变器的输出电流。变环宽滞环控制方法在保留滞环控制器优点的同时还可根据系统要求对滞环宽度进行动态调整,提高可控制性能。在MATLAB/Simulink中搭建模型进行仿真研究,结果表明了该控制策略的正确性和有效性。; 张建伟张建伟; 关键词：滞环控制自适应控制

新能源汽车整流器的抗扰模型预测控制策略研究: 2024年; 针对新能源汽车充电(G2V)三相整流器为研究对象,研究基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的充电控制策略。传统的MPC算法需要准确的系统模型参数,而当控制器中使用的模型参数与主电路实际参数不匹配时,控制性能可能发生恶化,影响整流器充电控制性能。针对此问题,该文将系统参数不匹配作为扩张状态观测器(extended state observer,ESO)扩张出来的扰动项而进行估计,并将扰动进行补偿,从而设计一种基于ESO的MPC充电控制策略。该方法仅使用了系统的输入和输出数据,而不需要精确的系统模型,因此即使模型参数不匹配时,ESO也能够将不匹配项作为扰动而对预测电流进行准确估计,从而提高MPC对参数变化及不匹配的鲁棒性。仿真与实验结果验证了该方法的可行性和有效性。; 张建伟曹乔森常海宸田桂珍田桂珍; 关键词：模型预测控制新能源汽车鲁棒性扩张状态观测器

飞轮储能阵列系统协调控制方法综述: 2024年; 因受材料、成本和技术等因素制约,提高单个飞轮储能装置的容量较为困难,难以满足长时间大功率的需求。对此提出使用飞轮阵列来提高飞轮系统的总储能容量,进而降低装置的研发和生产成本。对于飞轮阵列储能系统,研究各储能单元协调控制、相互配合的控制策略是实现阵列高效、安全运行的解决方案。从飞轮储能阵列系统拓扑结构、协调控制策略及协调控制算法进行全面的综述。从飞轮储能阵列不同并网拓扑结构出发,探讨了适用于直流母线并联和交流母线并联对应的功率分配控制策略;随后以飞轮储能阵列并行接入电网为切入点,分别对集中式、主从式与分布式协调控制算法进行比较研究和归纳总结,重点评述了分布式一致性算法优势,并在此基础上进一步总结基于智能算法高效率求解的功率分配控制策略。最后,指出了飞轮储能阵列系统并网运行协调控制面临的挑战。; 郭大海刘广忱张进蒋华张建伟张建伟张建伟; 关键词：协调控制能量管理

三相直接AC/AC矩阵变换器在分布式发电和微电网中的应用研究被引量：1: 2020年; 作为直接的交-交变换器,矩阵变换器具有输入功率因数可调(可为1)、能量双向流动、输入输出波形正弦、无直流储能器件等优点,因此适用于诸多工业领域,特别是需要能量双向流动、体积小的场合.目前已经有许多文献研究矩阵变换器在电机驱动、风力发电和统一潮流控制器等领域中的应用,但是有关其在分布式发电和微电网中应用的研究还比较少.本文在介绍矩阵变换器的特点与应用的基础上,开展其在分布式发电和微电网中应用的探索研究.研究结果表明矩阵变换器能够实现分布式发电的孤岛与并网运行,矩阵变换器特别适合用于交流源型分布式电源的发电与并网,在微电网领域具有较广泛的应用前景.; 张建伟刘广忱田桂珍张娜王志和; 关键词：矩阵变换器交-交变换分布式发电微电网

矩阵变换器的间接模型预测控制策略: 2023年; 为解决矩阵变换器(MC)的直接模型预测控制(MPC)算法计算量大的问题,基于MC的等效间接调制策略,将MC的预测控制等效为虚拟整流环节和虚拟逆变环节的预测控制。在虚拟整流环节采用预测控制实现电网侧单位功率因数运行;利用预测控制实现虚拟逆变环节对负载电流的控制,并采用无差拍的预测控制方法预选开关状态,从而进一步减少计算量。最后,将虚拟整流环节和虚拟逆变环节控制中得到的最佳开关状态等效合成为MC的开关状态。与传统直接MPC方法相比,间接MPC的算法计算量明显降低,减少了算法执行时间。在此针对基于MC的间接MPC策略,建立完整的理论分析和推导,然后在实验平台上进行验证。实验结果表明,所提基于MC的间接MPC对负载电流和网侧单位功率因数具有良好控制效果。; 张建伟王云辉田桂珍刘广忱; 关键词：矩阵变换器模型预测控制计算量

无迹卡尔曼滤波法估计锂离子电池的SOC被引量：10: 2021年; 通过电池脉冲放电实验,得到脉冲放电曲线,对曲线回弹段进行二阶指数拟合,结合电压零输入响应,离线辨识锂离子电池二阶RC等效电路模型的参数。为避免非线性函数线性化处理出现的误差,提高算法精度,采用无迹卡尔曼滤波(UKF)估计荷电状态(SOC)。与扩展卡尔曼滤波(EKF)和安时积分法估计相比,UKF的估计误差在1%以内,精度更高。; 高博洋刘广忱张建伟张建伟; 关键词：锂离子电池

三相直接矩阵变换器模糊滞环控制策略被引量：3: 2021年; 滞环控制技术是一种使用广泛的跟踪控制技术,具有响应速度快、不需要调制环节、结构简单且自带限流功能等优点。滞环控制在逆变器和整流器的应用上比较多,但是在矩阵变换器上的研究并不多。针对矩阵变换器的三位式的滞环控制器与变环宽控制器的研究更是罕有报道。考虑到大部分矩阵变换器的控制方法都比较复杂,存在算法计算量较大等问题,滞环控制器在矩阵变换器的控制上具有重要的研究意义与实用价值。聚焦矩阵变换器的电流滞环控制技术,首先采用二位式滞环比较器设计滞环控制器以控制矩阵变换器的输出电流。然后考虑到矩阵变换器的输入是三相,设计了更加适合用于矩阵变换器的三位式滞环控制器,增加了一种电压选择并提高了控制的灵活性与准确性。最后针对二位式和三位式滞环控制器中环宽固定带来的问题,利用模糊控制器对滞环宽度进行在线调节,从而改善控制性能。在Matlab/Simulink仿真环境中对所设计的控制进行仿真,仿真结果验证了控制方法的正确性和有效性。; 张建伟张建伟; 关键词：矩阵变换器滞环控制器模糊控制器滞环宽度 MATLAB/SIMULINK仿真

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