本文選題：不間斷電源 + BOOS變換器　； 參考：《華中科技大學》2015年碩士論文

【摘要】：隨著電力電子控制技術的不斷進步以及開關器件性能的飛速提升,不間斷電源在工業(yè)、能源、運輸、船舶等領域得到了廣泛應用。本課題研究的專用不間斷電源是為船舶動力系統的安全可靠運行提供后備保護,當交流失電或者滑油系統故障時為它能為機組軸承等傳動部件提供潤滑油,防止發(fā)電機組的轉子過熱而損壞,因此對該不間斷電源的研究有著重要的實際意義。本文主要研究不間斷電源的逆變啟動環(huán)節(jié),由BOOST變換器和三相逆變器級聯組成,BOOST變換器的輸入側由市電和蓄電池組兩路供電且它們的電壓差很大,三相逆變器工作時要求輸出穩(wěn)定的380V交流線電壓。本文對BOOST變換器和三相逆變器的數字化控制系統的設計以及兩級變換器級聯穩(wěn)定運行的問題進行了研究。針對BOOST變換器占空比到輸出電壓的傳遞函數中存在右半平面零點,導致系統可能不穩(wěn)定的問題進行了分析;同時為保證輸入側電壓切換時輸出電壓的穩(wěn)定性,采用輸入電壓前饋控制來應對。在d-q旋轉坐標系下,利用PI控制器設計三相逆變器的閉環(huán)控制系統;而α-β靜止坐標系下,則采用準諧振控制器作為控制器來實現對交流信號的無靜差跟蹤。最后利用仿真和實驗證明上述兩種方法設計出來的三相逆變器的閉環(huán)控制系統都能獲得較好的穩(wěn)態(tài)性能和抑制負載擾動的能力。最后針對BOOST變換器和三相逆變器級聯穩(wěn)定運行的問題進行研究,分析了該級聯系統在開環(huán)和閉環(huán)控制下的穩(wěn)定性,并從軟、硬件兩個方面改善級聯系統的穩(wěn)定性。最后利用仿真和實驗,驗證了文中第二、三章設計出來的閉環(huán)控制系統能使級聯系統穩(wěn)定運行,因此逆變啟動環(huán)節(jié)無論是在輸入側電壓切換還是突加突減阻性負載的過程中都能輸出穩(wěn)定的交流線電壓。
[Abstract]:With the continuous progress of power electronic control technology and the rapid improvement of switching device performance, uninterruptible power supply has been widely used in industry, energy, transportation, shipping and other fields. The special uninterruptible power supply studied in this paper is to provide backup protection for the safe and reliable operation of the ship's power system, and to provide lubricating oil for the transmission parts such as the bearing of the unit when the AC is out of power or the lubricating oil system fails. In order to prevent the rotor from overheating and damage, it is of great practical significance to study the uninterruptible power supply. In this paper, the inverter startup of uninterruptible power supply is mainly studied. The input side of the boost converter is composed of boost converter and three-phase inverter cascade. The input side of the boost converter is supplied by two sources, the electric power supply and the battery group, and the voltage difference between them is very large. The three-phase inverter needs to output a steady 380 V AC line voltage. In this paper, the design of digital control system for boost converter and three-phase inverter and the problem of cascaded stable operation of two-stage converter are studied. In order to ensure the stability of the output voltage when the input voltage is switched, the right half plane zero point in the transfer function of boost converter duty cycle to output voltage is analyzed, which leads to the possible instability of the system. The input voltage feedforward control is used to deal with the problem. In d-q rotating coordinate system, Pi controller is used to design closed-loop control system of three-phase inverter, while in 偽-尾 stationary coordinate system, quasi-resonant controller is used as controller to track AC signal without static error. Finally, the simulation and experiments show that the closed-loop control system of the three-phase inverter designed by the above two methods can achieve better steady-state performance and the ability to suppress the load disturbance. Finally, the stability of the cascade operation of boost converter and three-phase inverter is studied. The stability of the cascade system under open-loop and closed-loop control is analyzed, and the stability of the cascade system is improved from the aspects of hardware and software. Finally, simulation and experiments are used to verify that the closed-loop control system designed in the second and third chapters can make the cascade system run stably. Therefore, the inverter startup can output stable AC line voltage in the process of input side voltage switching or sudden addition of resistive load.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM46

【參考文獻】

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本文編號：2015001