發(fā)布時間：2020-12-03 19:03

　　三相逆變器具有結(jié)構(gòu)簡單、控制方便等優(yōu)點,在當今的工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。而有限集模型預(yù)測控制在實際應(yīng)用中存在著開關(guān)頻率不固定的缺陷。但電力電子系統(tǒng)的諧波分布常常與開關(guān)頻率密切相關(guān),因此,變化的開關(guān)頻率不但使得系統(tǒng)的電能質(zhì)量變差,也使濾波器設(shè)計異常困難。本文通過控制三相逆變器以研究如何實現(xiàn)固定開關(guān)頻率的有限集模型預(yù)測控制方法。首先,總結(jié)了現(xiàn)有的有限集模型預(yù)測控制研究成果,分析了其開關(guān)頻率不固定的原因。對有限集模型預(yù)測控制的定頻方法進行了大致的分類,并詳細介紹了其基本原理,對比了它們的優(yōu)缺點。其次,建立了研究對象三相逆變器的離散數(shù)學模型。提出了一種基于非線性優(yōu)化的定頻方法。這種方法通過考察均方根誤差的最小值,得到各個矢量的作用時間并給到調(diào)制器,從而控制各橋臂開關(guān)實現(xiàn)定頻,解決了輸出電流無法精確跟蹤參考值的問題。對比的仿真與實驗結(jié)果驗證了該方法的有效性,但是由于調(diào)制環(huán)節(jié)的引入該方法動態(tài)性能較差。再次,提出了一種基于虛擬空間矢量的定頻方法。通過在線計算備選的虛擬空間矢量避免了遍歷離線矢量表,加快了控制算法的運算速度。仿真與實驗結(jié)果驗證了該方法定頻效果良好,而且諧波含量低,運算速度快,且克服了動... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

改進前本章定頻方法的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)波形

仿真的目的主要有兩個方面，一是驗證在2.3.2節(jié)中理論說明的算法的局限性，二是為了驗證算法的定頻效果和參數(shù)的選擇對控制性能改進的影響。仿真波形如圖2-7、圖2-8、圖2-9和圖2-10所示。(a) 輸出電流波形(b) A 相輸出電流諧波分布圖 2-7 改進前本章定頻方法的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)波形從圖2-7a可以看出，輸出電流在電流輸出較小時能夠準確跟蹤參考電流值，隨著參考電流逐漸增大，在該條件下輸出電流值會逐漸超過參考電流值，造成控制精度損失。這與2.3.2節(jié)中的理論分析一致。但是另一方面，從圖2-7b中可以看出，輸出電流的高頻諧波集中在了開關(guān)頻率和其倍頻附近，即實現(xiàn)了開關(guān)頻率固定的效果。圖2-8是將開關(guān)頻率增大后的輸出電流波形和 A 相輸出電流諧波分布波形。可以看出，當開關(guān)頻率從 24kHz 提高到 36kHz 后，THD 含量顯著降低

仿真的目的主要有兩個方面，一是驗證在2.3.2節(jié)中理論說明的算法的局限性，二是為了驗證算法的定頻效果和參數(shù)的選擇對控制性能改進的影響。仿真波形如圖2-7、圖2-8、圖2-9和圖2-10所示。(a) 輸出電流波形(b) A 相輸出電流諧波分布圖 2-7 改進前本章定頻方法的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)波形從圖2-7a可以看出，輸出電流在電流輸出較小時能夠準確跟蹤參考電流值，隨著參考電流逐漸增大，在該條件下輸出電流值會逐漸超過參考電流值，造成控制精度損失。這與2.3.2節(jié)中的理論分析一致。但是另一方面，從圖2-7b中可以看出，輸出電流的高頻諧波集中在了開關(guān)頻率和其倍頻附近，即實現(xiàn)了開關(guān)頻率固定的效果。圖2-8是將開關(guān)頻率增大后的輸出電流波形和 A 相輸出電流諧波分布波形。可以看出，當開關(guān)頻率從 24kHz 提高到 36kHz 后，THD 含量顯著降低

【參考文獻】：
期刊論文
[1]應(yīng)用于車載充電器的雙向DC-DC變換器綜述[J]. 蔣超,杜貴平.  電源學報. 2019(04)
[2]有限集模型預(yù)測控制在電力電子系統(tǒng)中的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 柳志飛,杜貴平,杜發(fā)達.  電工技術(shù)學報. 2017(22)
[3]三電平變換器SVPWM算法綜述[J]. 于月森,姜小艷,符曉,夏帥,伍小杰.  變頻器世界. 2009(09)
[4]60°坐標系下三電平逆變器SVPWM方法的研究[J]. 趙輝,李瑞,王紅君,岳有軍.  中國電機工程學報. 2008(24)

碩士論文
[1]求解非線性規(guī)劃問題的原始對偶內(nèi)點算法[D]. 張慧.吉林大學 2017
[2]非線性約束規(guī)劃的若干算法研究[D]. 周曉冬.西安建筑科技大學 2009



本文編號：2896495