發(fā)布時間：2022-01-12 22:40

　　矩陣變換器是一種新型直接式交-交變頻裝置,它克服了傳統(tǒng)背靠背變換器的不足,具有較多優(yōu)點。然而,傳統(tǒng)矩陣變換器存在電壓傳輸比低和控制方法復雜等問題,這限制了它的工業(yè)應用。因此,新型矩陣變換器在不同應用方面的控制策略研究成為近年的熱點。多電平矩陣變換器具有較低的輸出總諧波畸變率,能夠降低共模電壓,提高功率密度;準Z源雙級矩陣變換器可以提升電壓利用率,降低換流難度等。針對上述兩種新型矩陣變換器,本文主要針對不同的應用情況對它們的控制策略進行了相關研究。首先,根據(jù)三電平直接矩陣變換器的拓撲結構,闡述其工作原理,詳細介紹了三電平直接矩陣變換器的空間矢量調制方法,并建立了仿真模型,驗證了調制方法的正確性。其次,對三電平直接矩陣變換器輸入側進行了建模,并結合了電網不平衡情況下輸入功率和輸出電壓補償方法,提出了一種基于滑模變結構控制的帶電壓補償?shù)妮斎腚娏骺刂葡到y(tǒng)。建立了仿真模型,并與傳統(tǒng)PID等控制方法對比,以驗證所提方法的優(yōu)越性。然后,介紹了準Z源雙級矩陣變換器的電路拓撲,升壓工作原理以及插入直通的間接空間矢量調制方法。通過仿真驗證了引入準Z源網絡結構的矩陣變換器比傳統(tǒng)矩陣變換器的電壓利用率更高。最... 

【文章來源】：上海電力大學上海市

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題背景與研究意義
    1.2 矩陣變換器的發(fā)展狀況
        1.2.1 電路拓撲
        1.2.2 調制策略
    1.3 新型矩陣變換器控制方法及應用研究現(xiàn)狀
        1.3.1 控制方法現(xiàn)狀
        1.3.2 應用研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究的主要內容
2 三電平直接矩陣變換器的調制
    2.1 三電平直接矩陣變換器的基本原理
    2.2 三電平直接矩陣變換器的間接空間矢量調制
        2.2.1 間接空間矢量調制模型
        2.2.2 “虛擬整流器”脈寬調制策略
        2.2.3 “虛擬逆變器”脈寬調制策略
    2.3 兩級組合調制
    2.4 三電平直接矩陣變換器的調制仿真研究
    2.5 本章小結
3 三電平直接矩陣變換器的輸入控制
    3.1 輸入控制概述
    3.2 傳統(tǒng)輸入控制方法研究
        3.2.1 離線補償法
        3.2.2 TLDMC輸入側的數(shù)學模型
        3.2.3 PID控制
    3.3 電網不平衡條件下輸出電壓補償
        3.3.1 電網不平衡條件下TLDMC的瞬時輸入功率
        3.3.2 不平衡電網條件下輸出電壓補償
    3.4 電網不平衡條件下帶輸出電壓補償?shù)腡LDMC滑�？刂�
    3.5 仿真建模與分析
        3.5.1 離線補償法仿真
        3.5.2 輸出電壓補償仿真
        3.5.3 滑�？刂婆cPID仿真比較
    3.6 本章小結
4 準Z源雙級矩陣變換器
    4.1 準Z源雙級矩陣變換器的工作原理
        4.1.1 拓撲結構
        4.1.2 準Z源電路升壓原理
    4.2 準Z源雙級矩陣變換器的調制
        4.2.1 整流級插入直通調制
        4.2.2 逆變級調制
        4.2.3 PWM脈寬分布
    4.3 準Z源雙級矩陣變換器的仿真研究
    4.4 本章小結
5 準Z源雙級矩陣變換器-永磁同步電機控制
    5.1 準Z源雙級矩陣變換器—永磁同步電機PID控制
        5.1.1 永磁同步電機的數(shù)學模型
        5.1.2 QZS-TSMC-PMSM系統(tǒng)的PID控制
    5.2 準Z源雙級矩陣變換器—永磁同步電機無源控制
        5.2.1 永磁同步電機PCHD模型
        5.2.2 基于PCHD模型的IDA-PBC原理
        5.2.3 PMSM無源控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
        5.2.4 QZS-TSMC-PMSM系統(tǒng)的無源控制
    5.3 準Z源雙級矩陣變換器—永磁同步電機控制系統(tǒng)仿真研究
    5.4 本章小結
6 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
研究生期間發(fā)表論文及科研情況


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于受控耗散Hamiltonian系統(tǒng)模型的光伏準Z源T型三電平并網逆變器控制策略[J]. 程啟明,李濤,程尹曼,陳路,孫偉莎.  電工技術學報. 2019(08)
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碩士論文
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[2]矩陣變換器驅動異步電機的轉子磁場定向矢量控制系統(tǒng)改進研究[D]. 王眾冠.湘潭大學 2018
[3]三電平矩陣變換器調制策略的研究[D]. 朱麗慧.東北電力大學 2017
[4]基于永磁同步電機數(shù)學模型的矢量控制理論、仿真、實驗及應用研究[D]. 劉曉黎.合肥工業(yè)大學 2017
[5]永磁同步電動機全轉速范圍基于模型參考自適應的無傳感器控制[D]. 鐘臻峰.浙江大學 2017
[6]基于Quasi-Z源間接矩陣變換器的永磁同步電機驅動系統(tǒng)[D]. 張冬冬.北京交通大學 2017
[7]基于準Z源雙輸出雙級矩陣變換器的研究[D]. 鄧述為.湘潭大學 2016
[8]基于SiC開關器件的Quasi-Z源間接矩陣變換器[D]. 李茂興.北京交通大學 2016
[9]三相—單相矩陣變換器的輸入電流相角補償控制[D]. 閆凱.南京航空航天大學 2013



本文編號：3585577