多模塊并聯(lián)逆變器建模與非線性分岔研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-14 13:39
對(duì)于電力電子開關(guān)變換器,由于其中使用了具有快速切換功能的開關(guān)器件,屬于典型的非線性系統(tǒng)。當(dāng)變換器的參數(shù)發(fā)生變化或者受到干擾時(shí),就會(huì)出現(xiàn)次諧波震蕩、分岔或混沌等非線性現(xiàn)象,這嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此,近百年來(lái),面向基本開關(guān)變換器的非線性動(dòng)力學(xué)分析和混沌控制研究,逐漸成為電力電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。然而,各國(guó)學(xué)者將研究重點(diǎn)都放在了對(duì)DC-DC變換器的的研究,對(duì)DC-AC變換器非線性動(dòng)力學(xué)和混沌控制研究較少。而本論文將圍繞逆變器展開,按層次遞進(jìn)分別研究了兩種不同的逆變器電路系統(tǒng)的非線性特性,包括同步并聯(lián)逆變器和交錯(cuò)并聯(lián)逆變器。進(jìn)一步地,提出了改善系統(tǒng)穩(wěn)定性的解決方案。本文的主要研究工作包括:(1)以雙環(huán)控制下的正弦脈沖寬度調(diào)制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM)單相H橋逆變器作為基本模塊,構(gòu)建了多模塊同步并聯(lián)逆變器系統(tǒng),分析其工作原理并建立了數(shù)學(xué)模型,通過(guò)系統(tǒng)波形圖、相圖等方式分析了系統(tǒng)工作時(shí)出現(xiàn)的快標(biāo)不穩(wěn)定現(xiàn)象。然后,根據(jù)系統(tǒng)的輸出公式,將多模塊同步并聯(lián)逆變器系統(tǒng)等效為單相H橋逆變器,并由Simulink仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。最后,建立了系統(tǒng)的離...
【文章來(lái)源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
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第二章混沌控制與混沌反控制14圖2.3b=0.3時(shí)以a為參數(shù)的分岔圖2.3混沌控制的方法在非線性動(dòng)力學(xué)中,怎樣有效控制且合理利用混沌現(xiàn)象已經(jīng)成為近幾十年混沌學(xué)的研究熱點(diǎn),出現(xiàn)了很多的重要研究成果,提出了很多切實(shí)有效的控制方法,把這些控制方法按照是否含有反饋環(huán)節(jié)分為反饋控制和非反饋控制兩大種類。其中反饋控制是通過(guò)對(duì)系統(tǒng)某一輸出結(jié)果實(shí)時(shí)采集,經(jīng)過(guò)判斷處理后形成不同的控制信號(hào)反饋引起輸入量的變化,從而使系統(tǒng)穩(wěn)定于某一固有狀態(tài),故此方法可以保持原系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性不變。非反饋控制是直接在系統(tǒng)中外加控制信號(hào),不受系統(tǒng)參量變化的影響,簡(jiǎn)單操作,易于實(shí)現(xiàn)且有很大靈活性,也不需實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù),缺點(diǎn)是外加信號(hào)會(huì)引起原系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的改變。下文中將簡(jiǎn)要介紹常用的幾種反饋控制法。2.3.1OGY控制法混沌是可以控制的這種觀點(diǎn)源于1990年OGY控制法的提出,在此之后混沌控制理論才開始慢慢發(fā)展。OGY控制法原理是利用混沌運(yùn)動(dòng)的對(duì)系統(tǒng)初始條件的依賴性的特點(diǎn),選擇一個(gè)便于調(diào)節(jié)的參數(shù)對(duì)其進(jìn)行微小擾動(dòng),改變運(yùn)行軌道方向使其向穩(wěn)定性發(fā)展,是系統(tǒng)工作在預(yù)想的目標(biāo)周期狀態(tài),達(dá)到混沌控制的目的[46]。控制參數(shù)可以由反饋狀態(tài)量與理想情況的偏差值和不動(dòng)點(diǎn)附近的不穩(wěn)定流行方向求出,將擾動(dòng)信號(hào)加入后,將偏差值和參數(shù)攝動(dòng)看作微小量,然后將前后兩個(gè)狀態(tài)做線性展開,當(dāng)方向向量與不穩(wěn)定流
安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文23(a)電感電流時(shí)域和頻閃采樣波形(b)輸出電壓時(shí)域和頻閃采樣波形圖3.4雙模塊同步并聯(lián)逆變器系統(tǒng)輸出波形3.2.3多模塊同步并聯(lián)逆變器的等效多模塊同步并聯(lián)逆變器中每個(gè)單相逆變器模塊都采用了峰值電流模式控制的雙閉環(huán)反饋控制方法,且都工作在連續(xù)模式。電路圖如下圖所示。單模塊電路由逆變橋和二階LC低通濾波器組成,向負(fù)載提供正弦波。每個(gè)逆變橋的輸入直流電源都相等,都為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]開關(guān)變換器及其控制環(huán)路的建模綜述[J]. 周國(guó)華,冷敏瑞,李媛,田慶新,鄧倫博. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]基于阻抗的電動(dòng)汽車并網(wǎng)逆變器的穩(wěn)定性分析[J]. 宋紹劍,劉延揚(yáng),劉斌,宋春寧. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]采用正負(fù)半橋子模塊級(jí)聯(lián)拓?fù)涞母邏憾嚯娖讲ㄐ伟l(fā)生器[J]. 李戈琦,龐磊,孫瑋,龍?zhí)祢E,張立松,葉明天,張喬根. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(11)
[4]洞庭湖流域夏季降水特征及旱澇年份大氣環(huán)流分析[J]. 黎燚隆,章新平,尚程鵬. 氣象研究與應(yīng)用. 2018(01)
[5]電力系統(tǒng)柔性一次設(shè)備及其關(guān)鍵技術(shù):應(yīng)用與展望[J]. 徐殿國(guó),張書鑫,李彬彬. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(07)
[6]配電網(wǎng)電力電子化的發(fā)展和超高次諧波新問(wèn)題[J]. 肖湘寧,廖坤玉,唐松浩,范文杰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(04)
[7]電壓型Boost變換器的混沌分岔現(xiàn)象及其控制[J]. 呂鋒,彭一,趙亮宇,鄭連清. 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[8]滑模變結(jié)構(gòu)控制H6結(jié)構(gòu)逆變器的非線性行為和穩(wěn)定域[J]. 代云中,任海軍,林春旭,吳顯松. 高電壓技術(shù). 2017(04)
[9]非隔離交錯(cuò)并聯(lián)型全橋可控電流源[J]. 王澤景,任磊,龔春英. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(01)
[10]峰值電流控制的H橋逆變器非線性現(xiàn)象的研究[J]. 韋許昌,陳志強(qiáng),程淋偉,劉柿宏. 廣東電力. 2016(10)
博士論文
[1]電力電子電路中快標(biāo)分叉及混沌控制研究[D]. 胡乃紅.安徽大學(xué) 2012
[2]混沌控制、同步及在保密通信中的應(yīng)用[D]. 王明軍.大連理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]單相逆變器中非線性動(dòng)力學(xué)行為及混沌控制的研究[D]. 吳榮華.東華理工大學(xué) 2019
[2]非線性系統(tǒng)理論在微弱信號(hào)檢測(cè)中的應(yīng)用[D]. 楊澤峰.石家莊鐵道大學(xué) 2019
[3]基于混沌控制方法的Boost變換器動(dòng)力學(xué)研究[D]. 凌倩倩.安徽大學(xué) 2019
[4]Boost變換器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性分析[D]. 桂楠.安徽大學(xué) 2018
[5]峰值電流模式開關(guān)功率變換器的動(dòng)態(tài)斜坡補(bǔ)償策略研究[D]. 郎爽.重慶大學(xué) 2014
[6]基于Delta變換型不間斷電源(UPS)的研究[D]. 周殿清.上海交通大學(xué) 2009
[7]PWM型DC-DC功率變換器的分岔和混沌控制研究[D]. 李榮.廣西師范大學(xué) 2006
本文編號(hào):3494736
【文章來(lái)源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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第二章混沌控制與混沌反控制14圖2.3b=0.3時(shí)以a為參數(shù)的分岔圖2.3混沌控制的方法在非線性動(dòng)力學(xué)中,怎樣有效控制且合理利用混沌現(xiàn)象已經(jīng)成為近幾十年混沌學(xué)的研究熱點(diǎn),出現(xiàn)了很多的重要研究成果,提出了很多切實(shí)有效的控制方法,把這些控制方法按照是否含有反饋環(huán)節(jié)分為反饋控制和非反饋控制兩大種類。其中反饋控制是通過(guò)對(duì)系統(tǒng)某一輸出結(jié)果實(shí)時(shí)采集,經(jīng)過(guò)判斷處理后形成不同的控制信號(hào)反饋引起輸入量的變化,從而使系統(tǒng)穩(wěn)定于某一固有狀態(tài),故此方法可以保持原系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性不變。非反饋控制是直接在系統(tǒng)中外加控制信號(hào),不受系統(tǒng)參量變化的影響,簡(jiǎn)單操作,易于實(shí)現(xiàn)且有很大靈活性,也不需實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù),缺點(diǎn)是外加信號(hào)會(huì)引起原系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的改變。下文中將簡(jiǎn)要介紹常用的幾種反饋控制法。2.3.1OGY控制法混沌是可以控制的這種觀點(diǎn)源于1990年OGY控制法的提出,在此之后混沌控制理論才開始慢慢發(fā)展。OGY控制法原理是利用混沌運(yùn)動(dòng)的對(duì)系統(tǒng)初始條件的依賴性的特點(diǎn),選擇一個(gè)便于調(diào)節(jié)的參數(shù)對(duì)其進(jìn)行微小擾動(dòng),改變運(yùn)行軌道方向使其向穩(wěn)定性發(fā)展,是系統(tǒng)工作在預(yù)想的目標(biāo)周期狀態(tài),達(dá)到混沌控制的目的[46]。控制參數(shù)可以由反饋狀態(tài)量與理想情況的偏差值和不動(dòng)點(diǎn)附近的不穩(wěn)定流行方向求出,將擾動(dòng)信號(hào)加入后,將偏差值和參數(shù)攝動(dòng)看作微小量,然后將前后兩個(gè)狀態(tài)做線性展開,當(dāng)方向向量與不穩(wěn)定流
安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文23(a)電感電流時(shí)域和頻閃采樣波形(b)輸出電壓時(shí)域和頻閃采樣波形圖3.4雙模塊同步并聯(lián)逆變器系統(tǒng)輸出波形3.2.3多模塊同步并聯(lián)逆變器的等效多模塊同步并聯(lián)逆變器中每個(gè)單相逆變器模塊都采用了峰值電流模式控制的雙閉環(huán)反饋控制方法,且都工作在連續(xù)模式。電路圖如下圖所示。單模塊電路由逆變橋和二階LC低通濾波器組成,向負(fù)載提供正弦波。每個(gè)逆變橋的輸入直流電源都相等,都為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]開關(guān)變換器及其控制環(huán)路的建模綜述[J]. 周國(guó)華,冷敏瑞,李媛,田慶新,鄧倫博. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]基于阻抗的電動(dòng)汽車并網(wǎng)逆變器的穩(wěn)定性分析[J]. 宋紹劍,劉延揚(yáng),劉斌,宋春寧. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]采用正負(fù)半橋子模塊級(jí)聯(lián)拓?fù)涞母邏憾嚯娖讲ㄐ伟l(fā)生器[J]. 李戈琦,龐磊,孫瑋,龍?zhí)祢E,張立松,葉明天,張喬根. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(11)
[4]洞庭湖流域夏季降水特征及旱澇年份大氣環(huán)流分析[J]. 黎燚隆,章新平,尚程鵬. 氣象研究與應(yīng)用. 2018(01)
[5]電力系統(tǒng)柔性一次設(shè)備及其關(guān)鍵技術(shù):應(yīng)用與展望[J]. 徐殿國(guó),張書鑫,李彬彬. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(07)
[6]配電網(wǎng)電力電子化的發(fā)展和超高次諧波新問(wèn)題[J]. 肖湘寧,廖坤玉,唐松浩,范文杰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(04)
[7]電壓型Boost變換器的混沌分岔現(xiàn)象及其控制[J]. 呂鋒,彭一,趙亮宇,鄭連清. 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[8]滑模變結(jié)構(gòu)控制H6結(jié)構(gòu)逆變器的非線性行為和穩(wěn)定域[J]. 代云中,任海軍,林春旭,吳顯松. 高電壓技術(shù). 2017(04)
[9]非隔離交錯(cuò)并聯(lián)型全橋可控電流源[J]. 王澤景,任磊,龔春英. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(01)
[10]峰值電流控制的H橋逆變器非線性現(xiàn)象的研究[J]. 韋許昌,陳志強(qiáng),程淋偉,劉柿宏. 廣東電力. 2016(10)
博士論文
[1]電力電子電路中快標(biāo)分叉及混沌控制研究[D]. 胡乃紅.安徽大學(xué) 2012
[2]混沌控制、同步及在保密通信中的應(yīng)用[D]. 王明軍.大連理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]單相逆變器中非線性動(dòng)力學(xué)行為及混沌控制的研究[D]. 吳榮華.東華理工大學(xué) 2019
[2]非線性系統(tǒng)理論在微弱信號(hào)檢測(cè)中的應(yīng)用[D]. 楊澤峰.石家莊鐵道大學(xué) 2019
[3]基于混沌控制方法的Boost變換器動(dòng)力學(xué)研究[D]. 凌倩倩.安徽大學(xué) 2019
[4]Boost變換器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性分析[D]. 桂楠.安徽大學(xué) 2018
[5]峰值電流模式開關(guān)功率變換器的動(dòng)態(tài)斜坡補(bǔ)償策略研究[D]. 郎爽.重慶大學(xué) 2014
[6]基于Delta變換型不間斷電源(UPS)的研究[D]. 周殿清.上海交通大學(xué) 2009
[7]PWM型DC-DC功率變換器的分岔和混沌控制研究[D]. 李榮.廣西師范大學(xué) 2006
本文編號(hào):3494736
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