雙逆變器并聯(lián)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型預(yù)測控制
發(fā)布時(shí)間:2021-07-03 01:52
能源短缺和環(huán)境污染是人類當(dāng)前面臨的世紀(jì)性難題,開發(fā)多電平大容量交流電機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能裝置對(duì)我國工業(yè)降低單產(chǎn)能耗具有重大意義。新型雙端級(jí)聯(lián)式逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有效地提高了輸出電壓等級(jí)和輸出電平數(shù),同時(shí)具有靈活的調(diào)制方式和多樣的供電方式,因此在高壓大功率應(yīng)用場合具有重要意義。本文以雙逆變器驅(qū)動(dòng)開繞組感應(yīng)電機(jī)為研究對(duì)象,首先在各坐標(biāo)系下建立雙逆變器開繞組感應(yīng)電機(jī)數(shù)學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上采用前向歐拉法推導(dǎo)出離散化數(shù)學(xué)模型,為研究雙逆變器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型預(yù)測控制奠定基礎(chǔ)。針對(duì)雙逆變器共直流母線驅(qū)動(dòng)開繞組感應(yīng)電機(jī)系統(tǒng)模型預(yù)測控制存在權(quán)重因子整定復(fù)雜的問題,采用一種簡化模型預(yù)測控制方案。為解決模型預(yù)測控制在電機(jī)控制系統(tǒng)當(dāng)中存在的權(quán)重因子整定復(fù)雜的問題,通過推導(dǎo)轉(zhuǎn)矩與磁鏈之間的數(shù)量關(guān)系,將對(duì)轉(zhuǎn)矩這一約束項(xiàng)等效為對(duì)磁鏈的約束,實(shí)現(xiàn)無權(quán)重因子模型預(yù)測控制。引入虛擬理想電壓矢量概念,通過在線尋優(yōu)過程追蹤虛擬理想電壓矢量,大大簡化最優(yōu)電壓矢量計(jì)算過程。針對(duì)雙兩電平共母線逆變器系統(tǒng)中存在零序環(huán)流的問題,本文建立零序環(huán)流數(shù)學(xué)模型,得出零序電壓與零序電流之間的內(nèi)在聯(lián)系,在重新構(gòu)建的價(jià)值函數(shù)中,加入零序電壓抑制項(xiàng),實(shí)現(xiàn)對(duì)零序環(huán)流...
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1雙逆變器不同母線結(jié)構(gòu)
當(dāng)開繞組電機(jī)運(yùn)行時(shí),定子電壓等于兩端逆變器輸出電壓之和。如圖2-2所示當(dāng)采用電壓幅值相等且相互獨(dú)立的電壓源時(shí),雙逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分解為兩個(gè)電氣網(wǎng)絡(luò),I網(wǎng)絡(luò)和II網(wǎng)絡(luò)。圖2-2(a)所示為簡化模型,輸出電源均等效為理想電壓源,因此當(dāng)逆變器開關(guān)輸出狀態(tài)確定時(shí),雙逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可等效為圖2-2(b)I網(wǎng)絡(luò)和II網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)電路的疊加。由圖2-2(b)所示等效模型可以看出,雙逆變器驅(qū)動(dòng)開繞組感應(yīng)電機(jī)可以等效為兩個(gè)獨(dú)立的星型感應(yīng)電機(jī)結(jié)構(gòu)。開繞組電機(jī)雙端供電電路數(shù)學(xué)模型如圖2-3所示,由于兩臺(tái)電源裝置直接與電機(jī)繞組串聯(lián),因此供電裝置應(yīng)表現(xiàn)出電壓源特性,而非電流源特性。
開繞組電機(jī)雙端供電電路數(shù)學(xué)模型如圖2-3所示,由于兩臺(tái)電源裝置直接與電機(jī)繞組串聯(lián),因此供電裝置應(yīng)表現(xiàn)出電壓源特性,而非電流源特性。根據(jù)圖2-3所示的電路模型,結(jié)合基爾霍夫定律,可分別列寫如下回路電壓方程以及節(jié)點(diǎn)電流方程:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國務(wù)院辦公廳關(guān)于加強(qiáng)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)節(jié)能減排的意見[J]. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2013(03)
[2]一種多步預(yù)測的變流器有限控制集模型預(yù)測控制算法[J]. 沈坤,章兢,王堅(jiān). 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(33)
[3]一種飛跨電容型多電平逆變器電容建壓方法[J]. 洪峰,劉苗,嵇保健,王成華. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(06)
[4]永磁同步電機(jī)電流預(yù)測控制算法[J]. 牛里,楊明,劉可述,徐殿國. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(06)
[5]二極管鉗位型五電平逆變器電容電壓平衡域研究[J]. 高躍,李永東. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2008(01)
博士論文
[1]開繞組電機(jī)雙端級(jí)聯(lián)式五電平逆變器調(diào)制策略研究[D]. 吳迪.中國礦業(yè)大學(xué) 2014
[2]模塊化多電平換流器型直流輸電若干問題研究[D]. 屠卿瑞.浙江大學(xué) 2013
[3]中高壓電力電子變換中的功率單元及功率器件的級(jí)聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄭晟.浙江大學(xué) 2013
[4]非線性系統(tǒng)建模及預(yù)測控制若干問題研究[D]. 劉斌.浙江大學(xué) 2004
[5]混合多電平逆變器拓?fù)浼捌涫兄品椒ㄑ芯縖D]. 丁凱.華中科技大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于自抗擾控制器的PMSM模型預(yù)測直接轉(zhuǎn)矩控制策略研究[D]. 劉一棟.西安理工大學(xué) 2019
[2]雙三相永磁同步電機(jī)模型預(yù)測直接轉(zhuǎn)矩控制研究[D]. 王妍旖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]共直流母線開繞組異步電機(jī)零序電流抑制策略研究[D]. 姚樂.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[4]基于開繞組異步電機(jī)的共母線雙三電平逆變器調(diào)制策略研究[D]. 魏晨曦.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
[5]異步電機(jī)電流模型預(yù)測控制技術(shù)研究[D]. 周健.北京交通大學(xué) 2017
[6]共直流母線雙三電平逆變器開繞組異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)研究[D]. 許家斌.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[7]PMSM電流預(yù)測控制死區(qū)補(bǔ)償技術(shù)研究[D]. 楊凱旋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[8]并聯(lián)逆變電源供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)策略研究[D]. 王順超.華中科技大學(xué) 2016
[9]并網(wǎng)變換器的模型預(yù)測控制研究[D]. 段文.山東大學(xué) 2016
[10]基于機(jī)理模型的雙層結(jié)構(gòu)工業(yè)預(yù)測控制算法的研究[D]. 張小艷.浙江大學(xué) 2015
本文編號(hào):3261620
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1雙逆變器不同母線結(jié)構(gòu)
當(dāng)開繞組電機(jī)運(yùn)行時(shí),定子電壓等于兩端逆變器輸出電壓之和。如圖2-2所示當(dāng)采用電壓幅值相等且相互獨(dú)立的電壓源時(shí),雙逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分解為兩個(gè)電氣網(wǎng)絡(luò),I網(wǎng)絡(luò)和II網(wǎng)絡(luò)。圖2-2(a)所示為簡化模型,輸出電源均等效為理想電壓源,因此當(dāng)逆變器開關(guān)輸出狀態(tài)確定時(shí),雙逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可等效為圖2-2(b)I網(wǎng)絡(luò)和II網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)電路的疊加。由圖2-2(b)所示等效模型可以看出,雙逆變器驅(qū)動(dòng)開繞組感應(yīng)電機(jī)可以等效為兩個(gè)獨(dú)立的星型感應(yīng)電機(jī)結(jié)構(gòu)。開繞組電機(jī)雙端供電電路數(shù)學(xué)模型如圖2-3所示,由于兩臺(tái)電源裝置直接與電機(jī)繞組串聯(lián),因此供電裝置應(yīng)表現(xiàn)出電壓源特性,而非電流源特性。
開繞組電機(jī)雙端供電電路數(shù)學(xué)模型如圖2-3所示,由于兩臺(tái)電源裝置直接與電機(jī)繞組串聯(lián),因此供電裝置應(yīng)表現(xiàn)出電壓源特性,而非電流源特性。根據(jù)圖2-3所示的電路模型,結(jié)合基爾霍夫定律,可分別列寫如下回路電壓方程以及節(jié)點(diǎn)電流方程:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國務(wù)院辦公廳關(guān)于加強(qiáng)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)節(jié)能減排的意見[J]. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2013(03)
[2]一種多步預(yù)測的變流器有限控制集模型預(yù)測控制算法[J]. 沈坤,章兢,王堅(jiān). 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(33)
[3]一種飛跨電容型多電平逆變器電容建壓方法[J]. 洪峰,劉苗,嵇保健,王成華. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(06)
[4]永磁同步電機(jī)電流預(yù)測控制算法[J]. 牛里,楊明,劉可述,徐殿國. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(06)
[5]二極管鉗位型五電平逆變器電容電壓平衡域研究[J]. 高躍,李永東. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2008(01)
博士論文
[1]開繞組電機(jī)雙端級(jí)聯(lián)式五電平逆變器調(diào)制策略研究[D]. 吳迪.中國礦業(yè)大學(xué) 2014
[2]模塊化多電平換流器型直流輸電若干問題研究[D]. 屠卿瑞.浙江大學(xué) 2013
[3]中高壓電力電子變換中的功率單元及功率器件的級(jí)聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄭晟.浙江大學(xué) 2013
[4]非線性系統(tǒng)建模及預(yù)測控制若干問題研究[D]. 劉斌.浙江大學(xué) 2004
[5]混合多電平逆變器拓?fù)浼捌涫兄品椒ㄑ芯縖D]. 丁凱.華中科技大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于自抗擾控制器的PMSM模型預(yù)測直接轉(zhuǎn)矩控制策略研究[D]. 劉一棟.西安理工大學(xué) 2019
[2]雙三相永磁同步電機(jī)模型預(yù)測直接轉(zhuǎn)矩控制研究[D]. 王妍旖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]共直流母線開繞組異步電機(jī)零序電流抑制策略研究[D]. 姚樂.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[4]基于開繞組異步電機(jī)的共母線雙三電平逆變器調(diào)制策略研究[D]. 魏晨曦.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
[5]異步電機(jī)電流模型預(yù)測控制技術(shù)研究[D]. 周健.北京交通大學(xué) 2017
[6]共直流母線雙三電平逆變器開繞組異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)研究[D]. 許家斌.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[7]PMSM電流預(yù)測控制死區(qū)補(bǔ)償技術(shù)研究[D]. 楊凱旋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[8]并聯(lián)逆變電源供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)策略研究[D]. 王順超.華中科技大學(xué) 2016
[9]并網(wǎng)變換器的模型預(yù)測控制研究[D]. 段文.山東大學(xué) 2016
[10]基于機(jī)理模型的雙層結(jié)構(gòu)工業(yè)預(yù)測控制算法的研究[D]. 張小艷.浙江大學(xué) 2015
本文編號(hào):3261620
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