【摘要】：Buck-Boost矩陣變換器(Buck-Boost matrix converter,BBMC)是一種具有高電壓傳輸比的新型電力變換器,它具有一系列優(yōu)點,如輸入功率因數(shù)可調(diào)、輸出電壓正弦等。然而該變換器的逆變級因?qū)僮兘Y(jié)構(gòu)強非線性系統(tǒng),在一定的條件下會發(fā)生次諧波、分岔與混沌現(xiàn)象,從而導(dǎo)致變換器振蕩加劇及不規(guī)則電磁噪聲過大等問題,直接影響到變換器的運行質(zhì)量和可靠性。為此,論文通過建立BBMC逆變級的狀態(tài)微分方程,推導(dǎo)出其離散迭代非線性映射模型,在此基礎(chǔ)上針對其逆變級的非線性特性進行了深入研究。主要內(nèi)容包括:1、簡要介紹了BBMC的基本特點,闡述了DC/DC變換器在非線性建模方面的研究現(xiàn)狀及有關(guān)非線性分析的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并介紹了本文的總體框架和內(nèi)容。2、介紹了BBMC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其基本工作原理,分別闡述了該變換器整流級和逆變級相關(guān)控制策略的基本原理與具體設(shè)計方法。3、鑒于BBMC整流級輸出的為PWM調(diào)制的直流電壓,研究了BBMC逆變級在脈沖輸入電壓作用下的非線性特性,即通過建立該逆變級在脈沖輸入電壓作用下的離散迭代非線性映射模型,分析了該變換器的分岔與混沌現(xiàn)象及其相應(yīng)的演化過程,同時與該變換器在直流輸入電壓作用下的分岔與混沌現(xiàn)象進行了對比分析。4、根據(jù)BBMC逆變級輸出為疊加有正弦信號的直流電壓的控制要求,針對BBMC的逆變級采用電壓電流模式控制方法,闡述了該控制方法的基本原理,建立了BBMC逆變級在該控制方法下的離散迭代非線性映射模型,分析了相關(guān)控制參數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,并確定了相關(guān)控制參數(shù)穩(wěn)定域。5、采用TMS320F28335 DSP作為系統(tǒng)控制器、以IHW30N120R2 IGBT作為主電路功率開關(guān),研制了Buck-Boost變換器實驗裝置,并對上述理論分析進行了實驗驗證。
【圖文】：

第一章 緒論諧波含量相應(yīng)增大。為此，研究者從改變主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)入手，提出的 Buck-Boost 矩陣變換器(Buck-Boost matrix converter, BBMC)的主電[14]，如圖 1.1 所示。從圖可見，BBMC 與傳統(tǒng)的交-直-交型矩陣變換器，也包括整流級和逆變級兩部分，，中間無儲能元件，其整流級為一個 整流器，逆變級則由 3 個結(jié)構(gòu)完全相同的 Buck-Boost DC/DC 變換器組的主要特點是可通過調(diào)節(jié)逆變級中功率開關(guān)占空比，實現(xiàn)輸出電壓的因而從根本上克服了傳統(tǒng)矩陣變換器電壓傳輸比低的的難題。

湖南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文對 BBMC 逆變級展開非線性特性研究，其關(guān)鍵在于采取合適的非線建立其等效的數(shù)學(xué)模型。鑒于 BBMC 逆變級由三個結(jié)構(gòu)完全oost DC/DC 變換器組成，其輸入為 PWM 調(diào)制的直流電壓（BBMC壓），輸出為疊加有正弦信號的直流電壓，在保證 BBMC 逆變級處出情況下，目前還未提出相關(guān)的非線性建模方法，但研究者對 DC/性建模方法的研究已日臻完善。通常情況下，針對常規(guī)的 DC/DC 變法分類可由圖 1.2 表示[18]。
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM46

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本文編號：2574995