三相電壓型逆變器在新能源發(fā)電技術(shù)中是一種電能變換的重要裝置。有效合理的控制算法是提高逆變器性能的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于三相電壓型逆變器是一類(lèi)時(shí)變的、耦合的、非線性系統(tǒng),采用工業(yè)上常用的線性控制PI算法難以滿(mǎn)足人們對(duì)逆變器的性能指標(biāo)要求,因而研究合理的控制算法是逆變器研究的一個(gè)重要內(nèi)容。本文以三相電壓型逆變器為研究對(duì)象,對(duì)其建模分析和控制算法進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容包括:根據(jù)三相電壓型逆變器的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),建立了靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。利用開(kāi)關(guān)平均算子分析討論了其平均開(kāi)關(guān)模型,將這樣一個(gè)離散的系統(tǒng)變成連續(xù)的系統(tǒng)模型。還討論了考慮逆變器延時(shí)的頻域數(shù)學(xué)模型,得到從調(diào)制波輸入到逆變器輸出的傳遞函數(shù)模型。應(yīng)用dq坐標(biāo)變換將三相靜止坐標(biāo)系下的交流量模型變成dq坐標(biāo)系下的直流量模型,針對(duì)d軸和q軸變量之間的耦合關(guān)系,利用解耦原理,將其中的變量進(jìn)行前饋處理,得到三相電壓型逆變器在dq坐標(biāo)系下解耦的數(shù)學(xué)模型。再利用工程設(shè)計(jì)法,將電流內(nèi)環(huán)按照典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì),將電壓外環(huán)按照典型II型系統(tǒng)設(shè)計(jì),得到了控制器的控制參數(shù)。并以DSP28335微處理器為控制器,組建一個(gè)三相電壓型逆變器閉環(huán)系統(tǒng),驗(yàn)證了基于dq解耦的... 

【文章來(lái)源】：陜西理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

FCS-MPC系統(tǒng)框圖

陜西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-8-(b)三相逆變器有中線主電路拓?fù)鋱D2-1三相逆變器主電路拓?fù)銯ig.2-1Three-phaseinvertermaincircuittopology2.1.2三相靜止abc坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型由圖2-1(a)和(b)知，根據(jù)基爾霍夫電流定律與電壓定律，可列寫(xiě)以相同的矩陣形式的電路平衡方程，可得：aNnNLaLaanbNnNLbLbbncNnNLcLccnanLaoabnLbobcnLcocd=++dddvviivvvLirivtvviivviiCviitvii(2-1)圖2-1(a)中，令aaNnNvvv，bbNnNvvv，ccNnNvvv，逆變橋輸出電壓相對(duì)于中性點(diǎn)n，則有：bacv+v+v0(2-2)根據(jù)其電路的性質(zhì)和式(2-1)，可以得出如下約束條件：LaLbLcoaobocanbncnaNbNcNnN++=0++=0++=0++/3=iiiiiivvvvvvv（）(2-3)因此知道其中兩相電壓或電流，就可以求出第三相。將式(2-3)帶入可式(2-1)得電路平衡方程如下：aLaLaanbLbLbbnanLaoabnLbobd++dddviivLrvtiivviiCtvii(2-4)

陜西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-12-若用a相來(lái)說(shuō)明兩者的關(guān)系，由式(2-23)和式(2-25)知，則有：dcaNtrim2Vvvvmtrivv(2-26)若令調(diào)制比m=/trimVV，當(dāng)m1.0，dcaNsin(t)2Vvm。當(dāng)m1過(guò)調(diào)制時(shí)，輸出電壓的范圍dcdcaN22VVv。類(lèi)似的原理[36,37]，當(dāng)為單相全橋時(shí)，逆變橋輸出電壓當(dāng)m1.0，abdcvmVsin(t)mtrivv，abv代表兩個(gè)橋臂中點(diǎn)的之間電壓。當(dāng)m1過(guò)調(diào)制時(shí)，輸出電壓的范圍dcdcab4VVv。當(dāng)三相電壓型逆變器電路拓?fù)淙鐖D2-1(a)時(shí)，逆變器的輸出線電壓的滿(mǎn)足雙極性SPWM調(diào)制條件,可以根據(jù)單相全橋的公式來(lái)算。設(shè)想dcV是由兩個(gè)dc2V組成，存在中點(diǎn)o，即m1.0，相電壓滿(mǎn)足dcaNsin(t)2Vvm，線電壓的滿(mǎn)足dcab3sin(t)2Vvm。相電壓的有效值為dcaNdc0.35422rmsVvmmV，線電壓的有效值為dcabrmsdc30.6122VvmmV。圖2-2SPWM調(diào)制示意圖Fig.2-2SchematicdiagramofSPWMmodulation2.3考慮延時(shí)的逆變器傳遞函數(shù)具有延時(shí)滯后環(huán)節(jié)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)，按照級(jí)數(shù)展開(kāi)，忽略高次項(xiàng)，其傳遞函數(shù)近似為一階慣性環(huán)節(jié)，如下所示：1(s)1sGes(2-27)其中，當(dāng)采樣頻率與開(kāi)關(guān)頻率基本相等時(shí)，就有等于開(kāi)關(guān)周期的大校對(duì)于上面PWM調(diào)制的逆變器來(lái)說(shuō)，考慮主電路逆變器的延時(shí)，它可以看成一個(gè)滯后環(huán)節(jié)，其中開(kāi)關(guān)周期sT為裝置的延時(shí)時(shí)間，pwmK為裝置的放大系數(shù)[38]。由式(2-27)得，逆變橋的延時(shí)傳遞函數(shù)如式(2-28)所示：

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3130386