新型交交变频器仿真模型的建立

探讨了一种新型交交变频器--以间接控制法为调制策略的矩阵变换器,并应用MATLAB仿真软件对其进行仿真建模.在开关方面,针对当前尚无双向开关器件的现状,仿真中采用了IGBT双向开关组合作为开关矩阵的开关单元,非常贴近实际.在控制策略部分,为了简化仿真过程,除了使用Matlab中提供的基本模块外,还使用了子系统和S函数.最后给出仿真结果,以验证矩阵变换器交交变频的正确性.     

基于简化统一模型的DC-DC开关变换器数字优化控制策略

在DC-DC开关变换器大信号运行过程中,变换器的运行模式并不是唯一的。为得到适用于电感电流连续导通模式(CCM)和不连续导通模式(DCM)下DC-DC开关变换器易于实现的数字控制策略,提出了一种基于变换器简化统一离散模型的数字优化控制策略。通过将基于两种运行模式的统一离散模型系数矩阵中的幂指数函数进行线性化处理,得到变换器简化的统一离散模型;基于简化模型的电压电流特性,设计优化目标函数;根据模型的递推状态,最小化目标函数进行优化控制决策;由模型根据递推状态和优化控制进行模型运行模式决策,模型的输出为实际系统提供优化轨迹;根据实际变换器系统与模型输出的偏差来修正优化控制,以补偿实际系统中因寄生参数引起的控制偏差。以Boost变换器为例,建立了变换器的简化统一离散模型,求取了优化控制量,采用数字PI控制器调节控制修正量。仿真和实验结果验证了控制策略能在启动过程中实现对变换器输出电压的快速、无过冲控制,及各种扰动工作条件下对变换器输出电压准确、快速的控制。     

一种简单新型拓扑Cuk AC/AC变换器及其仿真研究

由CukDC/DC变换器的拓扑结构导出一种只具有两个开关的PWMAC/AC变换器的简单新型拓扑———CukAC/AC变换器。给出单相和三相CukAC/AC变换器的拓扑结构,分析CukAC/AC变换器的外特性及小信号特性。仿真结果验证了所提的CukAC/AC变换器的合理性和可行性。     

基于Simulink的Buck变换器混沌现象仿真与研究

基于Simulink建立了电流连续导通模式下的电压控制Buck变换器模型，在该模型的基础上对开关变换器的非线性现象进行了研究。通过改变电路参数，研究了开关变换器从稳定态到倍周期分岔，再到混沌的演化过程。仿真结果与理论分析和实验结果一致，验证了仿真模型的正确性，为合理选取电路参数提供了指导，同时也为混沌控制理论的研究奠定了仿真基础。     

随机脉冲位置PWM及其在矩阵变换器中的实现

矩阵变换器是一种开关序列呈矩阵型的交交变换器，具有一系列的优点。以矩阵变换器为研究对象，提出了一种基于传统空间电压矢量PWM的随机脉冲位置PWM控制策略，该策略通过随机改变每个开关周期中零矢量的位置，实现了2种低开关损耗PWM模式之间的随机转换，使矩阵变换器输出电压的谐波成分均匀地分布在较宽的频带范围内，同时介绍了在低开关损耗模式下的一种快速SVPWM算法。利用Matlab编制s函数模块，结合Simulink的仿真工具箱的现有模块组成矩阵变换器的仿真模型，分别在原始空间电压矢量PWM和随机脉冲位置PWM两种控制策略下进行了仿真对比，得到良好的波形和数据，从而验证了随机脉冲位置PWM的可行性和正确性。     

V2控制Buck变换器分析

该文在简要介绍开关变换器的V^2控制方法的基础上，建立了V^2控制Buck变换器的小信号模型，得到了对应的y参数模型，在此基础上对该y参数模型进行了改进，利用改进的y参数模型对V^2控制Buck变换器和电流型控制Buck变换器进行了分析、比较，分别对V^2控制和电流型控制Buck变换器进行了频域和时域仿真，仿真结果验证了V^2控制方法比电流型控制方法具有更好的动态响应的研究结果。     

空间矢量调制矩阵变换器闭环控制的研究

该文提出了一种基于空间矢量调制矩阵变换器的闭环控制方法。该方法根据矩阵变换器的实际输出电压与期望输出电压的大小，计算其对应的旋转电压空间矢量间的偏差，并将此偏差作为负反馈加到下一采样周期的开关调制矩阵中，从而实现系统的闭环控制。文中通过理论推导，给出算法的具体实现方法。利用该文提出的闭环控制方法，可保证矩阵变换器的输出电压很好地跟随给定的期望电压，并可有效地抑制矩阵变换器输出电压及输入电流波形的畸变。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

基于矩阵式变换器的异步电机电流滞环跟踪矢量控制

采用混合控制策略将矩阵式变换器用于驱动和控制异步电机。将矩阵式变换器等效为虚拟交一直一交变换，对其虚拟整流侧采用空间矢量调制方法，对其虚拟逆变侧则采用电流滞环跟踪矢量调制，最后通过开关译码得到矩阵变换器的9个开关管的控制信号。仿真结果验证了控制方法的可行性和有效性：调速系统具有较好的动态特性，电网输入端功率因数为1。     

矩阵变换器驱动异步电动机仿真研究

论述了空间矢量调制矩阵变换器基本原理,深入分析了空间矢量调制策略,推导出矩阵变换器开关状态表,在MATLAB/SIMULINK平台上,建立了矩阵变换器简单实用的仿真模型,并针对矩阵变换器驱动异步电动机起动、运行的开环系统进行了仿真,仿真结果验证了空间矢量调制策略的可行性和正确性,表明矩阵变换器具有优良的输入输出特性,为矩阵变换器在高性能的交流调速闭环系统中的具体实用打下基础.     

矩阵变换器优化空间矢量控制算法研究

根据矩阵变换器空间矢量控制原理的分析，推导出不同电流、电压扇区组合下矩阵变换器的开关元件状态，通过采用优化双向矢量调制顺序规律，最终得到矩阵变换器的优化空间矢量控制策略。经过Matlab仿真，并以异步电动机为负载，验证了该矩阵变换器空间矢量控制策略的正确性，同时，仿真结果也表现出矩阵变换器良好的输出特性。     

维也纳拓扑在断续空间矢量调制下开关序列切换优化

维也纳拓扑的可用空间矢量受电流影响的特性，使得断续空间矢量调制开关序列切换时的衔接问题变得严重。为了探明衔接问题的机理并降低其影响，首先分析在电流不变向时开关序列切换的可能情况，推导计算了在电流变向时因为理想扇区和实际扇区间的滞后超前偏差导致的矢量合成误差，进而给出在切换前后选择特定开关序列的优化策略；然后对目前常见的断续矢量调制方案的衔接情况进行分析，并结合优化策略给出优化方案；最后，通过仿真和实验验证了优化方案可以实现平滑的开关序列衔接，且实现算法简单，具有一定的实用性。     

新颖的基于电压空间矢量三相双向整流器的研究

基于传统SVPWM调制的三相整流器能够获得快速的动态响应,但实现复杂,需要高速微处理器.本文提出了一种新颖的简单SVPWM调制方法,在理论分析的基础上得出了整流器工作在整流状态和逆变状态下实现SVPWM调制的统一占空比计算公式.该方法具有传统SVPWM快速动态响应的优点,且实现简单;同时整流工作状态与逆变工作状态双向可逆,能实现整流器输入功率因数接近于1.计算机仿真结果表明了本文所提出的方法具有可行性.     

基于DSP控制的60°坐标系下三电平逆变器SVPWM的研究

针对传统的SVPWM算法计算复杂的缺点,提出了基于60°坐标系的三电平逆变器的SVPWM算法,该算法仅需进行简单的逻辑判断就可以得到参考矢量的具体位置,并且用简单的加减运算就可以得到基本矢量作用时间,能够极大简化SVPWM的运算。DSP的实验结果表明了这种基于60°坐标系的三电平逆变器SVPWM算法的正确性。     

间接式矩阵变换器及其调制策略

矩阵变换器在拓扑结构上很简单,且具有很强的可控性.但20多年来,人们一直把注意力集中在一种拓扑结构上,即直接式矩阵变换器,该变换器换流方法和调制策略比较复杂.本文介绍了另外一种拓扑结构的矩阵变换器--间接式矩阵变换器,并根据其拓扑结构对调制策略及零电流换流方法进行了深入分析和研究,通过Matlab软件对其进行建模仿真,仿真结果表明,间接式矩阵变换器拓扑结构正确可行,换流方法和调制策略相对比较简单,开关损耗小.     

双级矩阵变换器的过调制策略研究及实现

在分析双级矩阵变换器(MC)控制原理的基础上,提出了一种过调制控制策略,该策略分为两步:首先通过控制双级MC中的整流器,使其整流侧得到尽可能大的直流整流电压;然后,对双级MC逆变器进行过调制,以增大逆变器输出电压,提高电压传输比。在过调制控制原理的基础上,基于数字信号处理器(DSP)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)建立了一套双级MC实验装置。实验结果证明,双级MC过调制策略能有效提高电压传输比,从而验证了该过调制策略的正确性。     

高性能单位功率因数三电平整流器

建立了三电平整流器数学模型,采取电压定向的直接电流控制,并使用新型的电压空间矢晕脉宽调制(SVPWM)算浊减少计算量,简化了中点电位控制策略.最后建立了基于TMS320F2812型DSP的三电平整流器平台,实验结果验证了算法的有效性.     

单相电流源型高频链矩阵式PET及解结耦调制

提出一种单相电流源型AC/AC高频链矩阵式电力电子变压器PET（power electronic transformer）拓扑,通过采用高频变压器进行磁耦合及功率传递,使用电流源型电路拓扑实现输入输出的电压变换,其变压器原边采用LC滤波器及矩阵变换器结构,而副边采用矩阵变换器及CL滤波器结构。为使矩阵变换器双向开关合理工作,提出一种前级单极倍频正弦脉宽调制SPWM（sinusoidal pulse width modulation）与后级混合脉宽调制HPWM（hybrid pulse width modulation）相结合的解结耦调制策略,对前级双向开关管进行整体式驱动,对后级双向开关管进行分立式驱动。为了拓宽电力电子变压器的变换特性,对其调制策略进行了变压、变频验证。在对调制原理和主电路工作状态分析的基础上,仿真验证了所提拓扑和调制策略的有效性及可行性。     

矩阵变换器直接开关函数调制策略的研究

对矩阵变换器开关器件调制策略的研究，提出了基于直接开关函数调制策略实现矩阵变换器功率器件控制信号的原理；建立了输入侧滤波器的仿真模块，以改善矩阵变换器输入侧的电流波形；建立了离散化的开关函数仿真模块，以适用于数字仿真和工程试验；建立了开关信号发生仿真模块，以实现功率器件控制信号的输出；将各个仿真模块进行组合得到矩阵变换器的整个仿真模型。然后通过Matlab／Simulink软件仿真，给出了主要的仿真波形。仿真的结果表明该矩阵变换器采用直接开关函数的调制策略是切实可行的，该调制策略不仅使功率器件控制信号的方法具有清晰易懂、简单有效的优点，而且实现了矩阵变换器良好的输入输出电气特性。     

空间电压矢量PWM控制的优化算法及其仿真实现

基于传统三电平逆变器空间电压矢量PWM技术的研究经验,提出了1种优化的空间电压矢量PWM控制算法。该方法是将参考电压矢量分解成基矢量和二电平矢量,然后利用二电平的空间矢量调制算法来控制二电平分量,因此简化了建模过程,提高了仿真效率。最后,在Matlab/Simulink环境下分别对传统算法和优化算法进行仿真,比较后验证了优化算法的可行性和优越性。     

双三相感应电机SVPWM的新型过调制策略

过调制策略能够提高逆变器输出电压范围和品质,从而提高电机输出转速范围和转矩特性。针对双三相感应电机空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法过调制区域有限,分区实现复杂,内存占用率大等问题,提出一种新型过调制策略。该策略将整个过调制区域算法统一实现,不需要分区多控制角计算,同时使调制度与调制后控制比例参数成线性关系,不用查表及数据存储即可实现线性区到十二阶梯波的平滑过渡,使数字化实现更为简洁高效。通过仿真和实验验证了所提过调制策略的正确、可行性。