矩陣變換器是一種新型、綠色的AC-AC功率變換器,與傳統(tǒng)的AC-DC-AC的功率變換器件相比其優(yōu)勢(shì)是省略了中間儲(chǔ)能環(huán)節(jié),減少了體積,簡(jiǎn)化了控制方法。雙極型矩陣變換器是矩陣變換器的一種特殊的結(jié)構(gòu),其將整流級(jí)與逆變級(jí)分立控制,對(duì)控制算法革新和變結(jié)構(gòu)拓展有重要意義。本文針對(duì)雙極型矩陣變換器提出了先進(jìn)控制算法并進(jìn)行了完整的理論推導(dǎo)以及仿真證明。本文從經(jīng)典的電力電子控制理論方向上分析雙極型矩陣變換器的控制算法,通過(guò)對(duì)雙極型矩陣變換器結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型推導(dǎo),總結(jié)出開關(guān)狀態(tài)與輸出電壓、輸入電流之間的關(guān)系,引入了矢量調(diào)制的概念,詳解空間矢量調(diào)制的原理。其次對(duì)模型預(yù)測(cè)控制在雙極型矩陣變換器上的控制展開研究,通過(guò)對(duì)輸入端、負(fù)載端的數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)模型推導(dǎo),引入獨(dú)具特色的價(jià)值函數(shù)判定最優(yōu)開關(guān)狀態(tài)的思想完成雙極型矩陣變換器預(yù)測(cè)控制,并在預(yù)測(cè)控制中使用輸出電流反饋來(lái)達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的閉環(huán)控制。在文章中正對(duì)預(yù)測(cè)控制的特性,依托仿真模型設(shè)計(jì)了硬件系統(tǒng)。針對(duì)模型預(yù)測(cè)控制的開關(guān)時(shí)間非固定的情況,調(diào)制型預(yù)測(cè)控制可以彌補(bǔ)這樣的缺陷。本文中使用調(diào)制型預(yù)測(cè)控制算法控制雙極型矩陣變換器,該算法綜合了預(yù)測(cè)控制與空間矢量調(diào)制的特點(diǎn),并在文中提出用調(diào)... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

SVM算法控制TSMC系統(tǒng)仿真結(jié)構(gòu)

中北大學(xué)學(xué)位論文33出電流趨于正弦。最后在直流環(huán)節(jié)中，可以看到直流側(cè)的電壓始終為正，這也符合前文的安全性的分析，但不為定值，是因?yàn)檎骷?jí)與逆變級(jí)之間的直流環(huán)節(jié)缺少大電容或者電感存儲(chǔ)能量，而直流電壓的峰值也是由整流級(jí)調(diào)制策略決定的。圖2-6SVM算法下參考電壓與實(shí)際輸出電壓比較，黃線為輸出電壓實(shí)際值，藍(lán)線為參考電壓值Fig.2-6ReferencevoltageandoutputvoltageinSVMalgorithm，yellowlinerepresentsoutputvoltageandbluelinerepresentsreferencevoltage圖2-7輸出電流波形圖Fig.2-7Outputcurrentwaveform圖2-8SVM算法下TSMC直流側(cè)電壓波形Fig2-8.VoltagewaveformofDC-linkinTSMCwithSVMalgorithm本章的SVM使用的是開環(huán)調(diào)制策略，因此缺少反饋環(huán)節(jié)，在之后的章節(jié)中SVM會(huì)被應(yīng)用到其他算法中，屆時(shí)將展示其在反饋中的作用。

中北大學(xué)學(xué)位論文33出電流趨于正弦。最后在直流環(huán)節(jié)中，可以看到直流側(cè)的電壓始終為正，這也符合前文的安全性的分析，但不為定值，是因?yàn)檎骷?jí)與逆變級(jí)之間的直流環(huán)節(jié)缺少大電容或者電感存儲(chǔ)能量，而直流電壓的峰值也是由整流級(jí)調(diào)制策略決定的。圖2-6SVM算法下參考電壓與實(shí)際輸出電壓比較，黃線為輸出電壓實(shí)際值，藍(lán)線為參考電壓值Fig.2-6ReferencevoltageandoutputvoltageinSVMalgorithm，yellowlinerepresentsoutputvoltageandbluelinerepresentsreferencevoltage圖2-7輸出電流波形圖Fig.2-7Outputcurrentwaveform圖2-8SVM算法下TSMC直流側(cè)電壓波形Fig2-8.VoltagewaveformofDC-linkinTSMCwithSVMalgorithm本章的SVM使用的是開環(huán)調(diào)制策略，因此缺少反饋環(huán)節(jié)，在之后的章節(jié)中SVM會(huì)被應(yīng)用到其他算法中，屆時(shí)將展示其在反饋中的作用。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]矩陣變換器開關(guān)切換點(diǎn)優(yōu)化預(yù)測(cè)電流控制策略[J]. 閻彥,王超,史婷娜.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(20)
[2]傳統(tǒng)矩陣變換器最小相位誤差空間矢量過(guò)調(diào)制策略[J]. 高文科,閻彥,史婷娜.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(02)
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[8]一種PWM整流器的模型預(yù)測(cè)控制方法[J]. 馬宏偉,李永東,鄭澤東,許烈.  電力自動(dòng)化設(shè)備. 2013(11)
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[10]一種多步預(yù)測(cè)的變流器有限控制集模型預(yù)測(cè)控制算法[J]. 沈坤,章兢,王堅(jiān).  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(33)



本文編號(hào)：3456547