三电平逆变器SVPWM控制算法的研究

首先简介三电平逆变器的工作原理,然后给出SVPWM控制的算法,最后分析中点电位不平衡对电压空间矢量造成的影响,并对SVPWM的算法进行改进,实现对电压空间矢量的补偿控制。     

VIENNA整流器的三相三电平中点电位平衡研究

VIENNA整流器因其输出侧上下电容参数特性不一致、控制方法运用不适合,导致出现中点电压不平衡,不利于整流器的安全稳定运行。针对这个问题,研究VIENNA整流器工作时各矢量对中点电位的影响,并设计一种中点电位波动小的高性能整流器。为了简化控制过程,将目标矢量旋转到第一个大扇区,然后将三电平空间矢量平面转移为两电平空间矢量平面,然后进行SVPWM调制,仿真结果验证了方法的可行性,可以在VIENNA整流器运行时有效压制中点电位。     

三电平逆变器空间电压矢量控制算法仿真研究

分析了三电平空间电压矢量调制基本原理,给出了一种采用最近三矢量法合成参考矢量的空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)算法及小三角形区域判断规则、合成参考电压矢量的相应输出电压矢量作用顺序和开关信号的产生方法,探讨了影响三电平逆变器中点电压平衡的主要因素,并推导出各合成电压矢量的作用时间.仿真结果验证了本算法的有效性.     

基于零矢量插入的矢量细分的PMSM直接转矩控制研究

依据永磁同步电机直接转矩控制理论,采用矢量细分的控制策略和SVPWM调制方法,将原6个电压矢量和6个磁链扇区细分成12个电压矢量和12个磁链扇区,并分析不同电压矢量在每个定子磁链扇区内对转矩的作用,在此基础上,引入零矢量的插入,提出新的电压矢量开关表,利用MATLAB软件进行仿真,理论分析和仿真结果表明这种控制策略可以在很大程度上减小转矩脉动,具有更好的动静态性能.     

一种细分扇区空间矢量脉宽调制

推出了SVPWM分区电压矢量作用时间计算公式,给出一种细分扇区空间矢量脉宽调制,详细给出细分扇区各区矢量图及零电压矢量选择原则.用DSP做实验,并应用于风力发电机组变流装置中.     

多电平无扇区SVPWM逆变的动态矢量控制研究

针对传统多电平SVPWM算法需要三角函数运算和大小扇区判断的缺陷,建立了120°坐标系下无扇区空间矢量调制方法.基于传统多电平SVPWM矢量动作的规律,提出了动态矢量控制策略.新优化方法将算法进行统一,并能推广到更高的多电平逆变环境.在Matlab环境下的仿真验证了结论的正确性及可行性.     

三电平逆变器中点电位偏移的抑制方法研究

参照两电平逆变器矢量合成算法,对三电平逆变器空间电压矢量脉宽调制算法进行了推导,在分析空间电压矢量作用顺序基础上,根据每个调制周期内中矢量均参与矢量合成,而中矢量的两个开关状态对中点电位偏移有较大影响的特点,提出了抑制中点电位偏移的措施,即依据直流链电容中点电位漂移的情况,调整中矢量两个开关状态的作用时间,保持逆变器的直流电压平衡,试验结果验证了方案的有效性。     

基于MATLAB的三电平逆变器SVPWM仿真研究

介绍三相三电平二极管中点钳位逆变器（NPC）的拓扑结构,分析三电平逆变器的优点.针对逆变器控制特点,利用空间电压矢量控制算法（SVPWM）灵活性的优势,在Simulink工具箱中搭建SVPWM控制算法仿真模型;该算法与异步电机相结合,仿真结果表明,交流测电压正弦波形度良好,扇区判断结果正确,最后给出了系统仿真模型,为实际控制系统设计和调试提供了理论依据.     

一种基于SVPWM控制技术的三电平逆变器

阐述了二极管钳位型三电平逆变器的结构和工作原理,及空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术合成方程的建立和求解.分析了中点电位的平衡问题并给出了相应的解决方法,建立了基于数字信号处理器和工控机的数字控制系统,提出了一种便于编程实现的算法.采用Matlab的Simulink工具对该算法进行了仿真,结果表明该算法的可行性.     

一种三电平逆变器参考电压矢量区域判断的新算法

概述了传统空间矢量PWM算法中判断参考空间电压矢量所在扇区和小区域的方法,研究了一种新的简单的判断算法.采用Matlab的Simulink工具对该算法进行了仿真,结果表明了该算法的正确性.     

基于DSP的空间矢量脉宽调制(SVPWM)的实现

根据电机的基本理论,详细分析了空间矢量的基本原理,提出了一种简单的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation, SVPWM)方法.该方法根据α-β复空间中的状态开关矢量,直接合成参考电压空间矢量,进行相关矢量作用时间的求取.计算量适中,实时性好,逆变器输出电流谐波小,电机转矩脉动小.本算法应用于以TMS320LF2407A为核心的感应电机变频调速系统中,实验结果表明,采用SVPWM技术的感应电动机变频调速系统实现简单,性能优越,改善了电机的运行品质,提高了逆变器的母线电压利用率.     

基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制

针对永磁同步电机直接转矩、控制系统转矩和定子磁链的脉动问题，设计了基于电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略的永磁同步电机直接转矩控制.在每个控制周期内，计算出参考磁链和所估计磁链的偏差，选择相邻非零矢量和零矢量，并精确地计算出各自作用时间，然后利用线性组合法将其合成为新的电压矢量.在MATLAB/SIMULINK仿真环境下，对该控制系统进行了建模与仿真.仿真结果表明，该方法可以明显减小转矩和磁链脉动，具有更好的动、静态性能，而且响应速度快，运行平稳.     

容错型牵引电机驱动系统的间接定子量控制

针对基于三相四开关容错逆变器的电力牵引传动系统,提出牵引电机的间接定子量控制方案.采用间接定子量算法生成参考电压矢量,以固定逆变器开关频率和减小电磁转矩脉动;通过含有饱和限幅环节的改进型磁链观测器抑制定子磁链的积分漂移.针对三相四开关空间电压矢量的特殊性,给出了容错逆变器SVPWM调制算法;考虑到容错逆变器直流侧电容中点电压不平衡的问题,建立了中点电压补偿模型,提出了一种基于PID调节器的补偿方案.通过MATLAB/Simulink仿真实验证明了所设计的基于三相四开关容错逆变器的牵引电机间接定子量控制方案的可行性和有效性.     

双馈系统中SVPWM有源逆变新技术

为了改善双馈系统中能量回馈电网的质量,提出一种新的带有同步信号的空间矢量PWM控制算法. 该算法将一个时间周期划分为固定的时间片,离线计算出每个时间片内每个电压矢量的作用时间,而该作用时间仅需查表即可获得,算法计算简单,易于实现.通过有源逆变把双馈电机转子中的能量回馈给电网,实现了逆变侧的电压频率相位与电网电压频率相位的完全同步,以及回馈能量的正弦化,大大提高了回馈电能的质量.通过在双馈系统中的实验,证实了该控制策略的可行性.     

有源电力滤波器的空间矢量控制策略的研究

为了改善有源电力滤波器的补偿性能,提出一种基于电压空间矢量的无差拍控制方法.该控制方法利用无差拍控制算法实现对指令电流的快速、准确跟踪并得到参考电压矢量,再结合SVPWM算法准确地跟踪参考电流,丰富了控制系统的功能.最后基于MATLAB对电压空间矢量的无差拍控制方法进行仿真,仿真结果表明该电流控制方法的可行性和有效性.     

一种非正交坐标系下N电平逆变器SVPWM的研究

提出了一种 坐标系统,基于此坐标系,得到一种新的简化算法。对于任意阶电平数的逆变器而言,这种算法能够方便地判断出参考空间矢量所落入的扇区,非常容易地进行矢量的合成运算。最后提出和论证了 SVPWM 实质上是一种基于线电压的 PWM 技术。     

基于预测电压调制与T-S模糊PMLSM推力控制

为了进一步提高永磁直线同步电机(PMLSM)直接推力控制(DTC)系统的控制精度,提出了基于预测电压调制和Takagi-Sugeno(T-S)模糊策略的控制方法.利用预测电压调制技术控制下一个周期磁链,利用空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)逼近预测电压值,采用T-S模糊控制器控制动子速度和电磁推力.对比分析在Matlab/Simulink环境下的仿真结果,基于预测电压调制和T-S模糊控制策略的DTC控制系统不仅明显减少电磁推力和磁链脉动,而且对电机参数时变等非线性扰动所引起的脉动具有较强的鲁棒性.     

空间电压矢量脉宽调制技术中零矢量调制的算法研究与FPGA实现

在现代交流电机控制技术中,空间矢量脉宽调制（SVPWM）以其较高的直流电压利用率、较低的开关次数以及较少的谐波分量获得了越来越多的应用.为了能够将算法实现与工程实际更好地结合,本文提出了一种基于FPGA与DSP协同工作的SVPWM的FPGA解决方案.通过改变传统的SVPWM中零矢量的调制手段,在考虑IGBT工作频率的情况下,使得控制器能够自适应地调节零矢量的分配方式,同时谐波分量没有明显的增大.本文也介绍了这种新方法的FP-GA实现以及优化,使得整个方案在6000门以内的FPGA中得以实现.