本文選題：單相逆變電源　切入點：矢量控制　出處：《東北大學》2014年碩士論文

【摘要】：近年來,隨著電力電子技術的不斷發(fā)展,逆變電源的應用已經(jīng)深入到各行各業(yè),并對逆變電源的要求也越來越嚴格。在應用中,逆變電源往往需要具有高質(zhì)量的輸出波形,好的動態(tài)性能和高的穩(wěn)態(tài)精度。大功率三相電源正在向著由多個小型單相電源并聯(lián)的形式組成的方式發(fā)展。因此研究既簡單又具有優(yōu)良的動態(tài)和靜態(tài)特性單相逆變電源具有重要的研究意義和實用價值。單相逆變電源目前有有很多控制方案,如雙閉環(huán)反饋控制、多環(huán)反饋加前饋控制、重復控制、滑模變結構等。這些方案的共同點是在靜止坐標系下建立的單相逆變電源控制系統(tǒng)的數(shù)學模型跟隨給定正弦波時會產(chǎn)生跟隨誤差。為了從根本上解決跟隨誤差問題,本文仿效三相正弦逆變電源的矢量控制方法,通過分析單相逆變電源的系統(tǒng)模型,利用FFT變換及旋轉(zhuǎn)坐標變換技術提出一種單相逆變電源的矢量控制方法并通過在PLECS中建立的仿真模型驗證了該方法的正確性。為克服模擬控制固有缺陷,發(fā)揮數(shù)字控制的優(yōu)勢,順應逆變電源數(shù)字化控制的發(fā)展要求,本文采用FPGA作為主控芯片來實現(xiàn)單相逆變電源的矢量控制算法。根據(jù)逆變電源的技術要求,設計了以FPGA為控制核心的硬件電路,編寫了用以實現(xiàn)單相逆變電源矢量控制算法的SPWM逆變控制器的Verilog程序。最后進行了單相逆變電源的雙閉環(huán)空載,雙閉環(huán)帶電阻負載以及雙閉環(huán)帶二極管負載實驗,實驗結果表明數(shù)字單相逆變電源矢量控制系統(tǒng)具有良好的動態(tài)和靜態(tài)特性,在任意負載條件下,輸出電壓波形均能保持良好的正弦度。
[Abstract]:In recent years, with the continuous development of power electronics technology, the application of inverter power supply has been deep into various industries, and the requirements of inverter power supply are becoming more and more strict. Good dynamic performance and high steady-state accuracy. The high-power three-phase power supply is developing towards the form of multi-small single-phase power supply in parallel. Therefore, the research is simple and has excellent dynamic and static characteristics of single-phase inverse. Variable power supply has important research significance and practical value. There are many control schemes for single-phase inverter power supply. For example, double closed-loop feedback control, multi-loop feedback plus feedforward control, repetitive control, The common point of these schemes is that the mathematical model of single-phase inverter power supply control system established in stationary coordinate system will produce following error when it follows a given sinusoidal wave. This paper emulated the vector control method of three-phase sinusoidal inverter, and analyzed the system model of single-phase inverter. A vector control method for single-phase inverter power supply is proposed by using FFT transform and rotating coordinate transformation technology. The correctness of the method is verified by the simulation model established in PLECS. In order to overcome the inherent defects of analog control, the advantages of digital control are brought into play. According to the development of digital control of inverter power supply, this paper uses FPGA as the main control chip to realize the vector control algorithm of single-phase inverter power supply. According to the technical requirements of inverter power supply, the hardware circuit with FPGA as the control core is designed. The Verilog program of SPWM inverter controller based on vector control algorithm of single-phase inverter power supply is written. Finally, the experiments of double-closed-loop no-load, double-closed-loop band resistor load and double-closed-loop tape diode load of single-phase inverter power supply are carried out. The experimental results show that the digital single-phase inverter vector control system has good dynamic and static characteristics, and the output voltage waveform can maintain a good sinusoidal degree under arbitrary load conditions.
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM464

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本文編號：1679476