【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,電力電子技術(shù)得到了長足地發(fā)展,其裝置已經(jīng)應(yīng)用到包括國防、民用、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)行業(yè)。由于開關(guān)器件以及反饋控制系統(tǒng)等的存在,使得電力電子變換器成為一種強(qiáng)非線性系統(tǒng),其系統(tǒng)工作在某些特定的條件下時(shí)會出現(xiàn)分岔、混沌等非線性現(xiàn)象,對電力電子變換器的使用壽命和工作狀態(tài)產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。逆變器作為電力電子變換器的重要組成部分,對其中存在的非線性現(xiàn)象的研究具有重要的工程實(shí)際意義和學(xué)術(shù)價(jià)值。本文在分析各國學(xué)者研究的基礎(chǔ)上,以準(zhǔn)比例諧振(Proportional Resonant,PR)調(diào)節(jié)下的單相逆變器以及三相并網(wǎng)逆變器為研究對象,對其中存在的非線性現(xiàn)象進(jìn)行了深入地分析與研究。(1)首先對基于準(zhǔn)PR調(diào)節(jié)器的單相一階全橋逆變器進(jìn)行了分析,利用頻閃映射方法對其主電路以及控制回路進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。以比例系數(shù)為分岔參數(shù),得到系統(tǒng)分岔圖、雅克比矩陣特征值軌跡以及折疊圖和Simulink仿真波形圖,對其中的非線性現(xiàn)象進(jìn)行了分析;以比例系數(shù)和積分系數(shù)為雙分岔參數(shù),通過MATLAB仿真得到了雙分岔參數(shù)下的系統(tǒng)穩(wěn)定區(qū)間。然后在一階逆變器的分析基礎(chǔ)上對基于準(zhǔn)PR調(diào)節(jié)器的單相二階雙閉環(huán)全橋逆變器進(jìn)行了分析,推導(dǎo)出了系統(tǒng)的離散數(shù)學(xué)模型,通過分析系統(tǒng)分岔圖、雅克比矩陣特征值軌跡以及折疊圖和Simulink仿真波形圖,得出相關(guān)結(jié)論,并建立了系統(tǒng)三分岔控制參數(shù)下的穩(wěn)定區(qū)間。(2)在上述研究的基礎(chǔ)上,將逆變器非線性現(xiàn)象的研究從單相無源逆變器推廣到三相并網(wǎng)逆變器。在αβ坐標(biāo)系下建立了基于準(zhǔn)PR調(diào)節(jié)器的三相LCL型并網(wǎng)逆變器的離散數(shù)學(xué)模型,并對逆變器系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值分析以及穩(wěn)定性分析,得到系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的參數(shù)穩(wěn)定區(qū)間。通過分岔圖和系統(tǒng)雅克比矩陣特征值軌跡確定了系統(tǒng)分岔類型和振蕩頻率,用Simulink電路仿真驗(yàn)證了三相并網(wǎng)逆變器非線性分析的正確性。(3)運(yùn)用時(shí)延反饋控制法(Time-Delayed Feedback Control,TDFC)和二階帶阻濾波器對逆變器中的非線性行為進(jìn)行控制。建立系統(tǒng)離散數(shù)學(xué)模型下的雅克比矩陣,根據(jù)雅克比矩陣特性,利用MATLAB數(shù)值計(jì)算確定兩種控制方法中的合適參數(shù),通過Simulink仿真驗(yàn)證了兩種方法的正確性。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM464
【圖文】：

再經(jīng)過 SPWM 調(diào)制方法產(chǎn)生驅(qū)動信號來驅(qū)動逆變器開關(guān)。圖 3.1 準(zhǔn) PR 調(diào)節(jié)下的單相一階逆變器原理圖3.1.1 系統(tǒng)主電路離散模型的建立本章所采取的調(diào)制方法為雙極性的，在該調(diào)制方式下可以求得逆變器的開關(guān)模型為：LLdd(2 1)iU L RitU sEì = +í = - (3.1)其中，s 為開關(guān)管的工作狀態(tài)，當(dāng) s = 1時(shí)，開關(guān)管 S1、S4導(dǎo)通；當(dāng) s = 0時(shí)，開關(guān)管S2、S3導(dǎo)通。

圖 3.9 單相二階雙閉環(huán)全橋逆變器原理圖路離散模型的建立 調(diào)制方式原理已在第 3.1 節(jié)中給出，此處不再贅述。在二輸出電壓 uo為系統(tǒng)狀態(tài)變量，在某個(gè)載波周期中，逆Loo Lodd( 1)ddi uEt L Lu iut C RCsì= - + =í = - Loo Lodd( 0)ddi uEt L Lu iut C RCsì= - - =í = - 設(shè)第 n 個(gè)開關(guān)周期初始時(shí)刻的值為 Xn，則經(jīng)過頻閃映

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文三相并網(wǎng)逆變器的非線性現(xiàn)象分析理及離散模型的建立理工作原理如圖 4.1 所示。其中直流側(cè)電壓為 E，逆變橋關(guān)管為理想開關(guān)管，逆變器經(jīng) LCL 型濾波器后并入電分別為 L1，L2，寄生電阻分別為 R1，R2，電容為 C，設(shè)電網(wǎng)的三相電壓為對稱的，且 uga=Umsin(2pft)，ugb=Um)，逆變器側(cè)輸出電流為 ia1，ib1，ic1，并網(wǎng)電流為 ia2，

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2754899