基于SVPWM的并联型三电平有源电力滤波器的研究

文章建立了二极管钳位型三电平三相三线制并联型有源电力滤波器(APF)的数学模型,提出了一种将基于ip-iq法的指令电流计算、预测电流控制和空间矢量脉宽调制(SVPWM)相结合的并联型三电平有源电力滤波器的控制方案,分析了简化的三电平SVPWM控制算法。仿真和实验结果证明,该方案具有良好的谐波补偿效果,同时适合于全数字控制的DSP硬件实现和主回路保护,有较好的应用前景。     

空间矢量PWM整流器仿真研究

针对三相PWM整流器Bang-bang所带来的开关频率不固定在运行中带来噪声和干扰。为解决上述问题,采用了空间矢量的控制方法。由不同空间矢量的组合顺序,形成不同的空间矢量调制方法,根据电流解耦控制原理,建立了基于不同的空间矢量调制的三相PWM整流器在Matlab/Simulink下的仿真模型,给出了电流内环和电压外环的简化过程及PI参数的计算,分析了SVPWM的不同空间矢量组合对三相PWM整流器的谐波和功率因数的影响。通过仿真验证结果表明三相SVPWM调制的电网侧具有良好的电流波形品质,且无功分量低,而两相SVPWM调制具有开关次数少,动态响应快,适合于大功率整流场合应用的特点。     

四桥臂三相四线APF的新型电流检测与控制

由于中性线参与了实际的控制,使得三相四线有源电力滤波器(APF)电流检测与控制更为复杂,同时APF直流侧电压的稳定控制也更为困难.为有效地检测四桥臂三相四线APF的参考补偿电流以满足实现对APF的有效控制并对各类非线性负载电流实施实时补偿,在分析了四桥臂三相四线APF工作原理的基础上,采用Takagi-Sugeno(T-S)模糊控制的方法,以直流侧电压的三值输入逻辑规则对四桥臂三相四线APF进行建模,利用并行分布补偿算法获得模糊控制律,在此基础上设计了模糊控制器,实时准确地获得四桥臂三相四线APF在各种非线性负载条件下的补偿参考电流并使直流侧电压得到自动稳定控制.仿真及实验结果验证了该控制策略的正确性及有效性.     

光伏并网逆变器限定轨迹双调制ANN-SVPWM研究

针对SVPWM计算复杂等问题,根根双三角形合成原理,采用ANN实现光伏并网逆变嚣的SVPWM.在分析推导两种模式下开关矢量的占空比计算公式的基础上,合理构造欠调制模式子网络和过调制模式子网络,通过对各个神经网络单独训练,实现由欠调制状态到过调制状态的平滑过渡.并通过限定轨迹双调制模式法,克服了SVPWM过调制的非线性问题.MATLAB仿真实验结果表明,ANN-SVPWM简便、高效,能实现输出电压连续控制,有效改善三相光伏并网逆变器输出性能.     

多相空间矢量脉宽调制技术研究

近年来，三臂三相空间矢量脉宽调制(SVPWM)逆变器在三相交流电机变频调速中得到了广泛的应用。但三臂三相SVPWM难于胜任大转速-力矩调节范围、大功率、高可靠性的要求。本文对三相SVPWM技术进行推广，提出并分析一种多臂多相的空间矢量脉宽调制和极相调制技术。特别地．将9相SVPWM技术应用到九绕组感应电机中，并将9相SVPWM技术与9相SPWM进行比较。     

三电平逆变器改进型SVPWM研究与实现

针对传统三电平逆变器SVPWM控制策略所存在计算量大,编程实现难度大等问题,本文提出一种改进型的SVPWM算法,该算法的主要思想是将n电平数的逆变器降阶成n-1电平数的逆变器控制方式,实现对其控制,大大简化了计算量。在MATLAB平台上搭建了三相二极管钳位型三电平逆变器改进型SVPWM仿真模型,进行相关仿真实验;采用TMS320F2812作控制器实现了降阶SVPWM调制,实物实验波形和仿真实验结果,都验证了控制策略的可行性和有效性。     

新型单周控制三相四线制并联混合型有源电力滤波器研究

提出了1种基于单周控制单极调制方式的新型三相四线制并联混合型有源电力滤波器(activepowerfilter,APF)结构,以解决四桥臂和三桥臂结构分别存在的开关损耗大、控制结构复杂等问题,同时该方案不需要单独对中线电流进行补偿,且能有效地解决直流分量问题。对新型结构进行了建模,推导了单周控制方程,最后进行了MATLAB仿真验证,结果证实了该方案的可行性。     

一种三相四桥臂逆变器的新型控制方案

针对在不平衡或非线性负载条件下,普通的三相三桥臂逆变器无法产生三相对称电压,基于Simulink仿真平台,提出了三相四桥臂逆变器的新型闭环控制设计方案。此方案逆变器的前三桥臂采用空间矢量脉宽调制(SVPWM),第四桥臂采用跟踪前三相电流信号的电流滞环调制(CHBM),相对于传统的四桥臂一体化的SVPWM调制,控制系统设计简单,易于分析。仿真结果表明:与普通逆变器相比,采用本文控制方案的四桥臂逆变器输出的波形更加平滑,不仅增强了系统带不平衡负载的能力,而且改善了逆变系统的效率和总谐波失真(THD)。     

基于DSP＋CPLD的有源电力滤波器控制系统的设计

为了解决三相四线制电网中谐波、无功功率和三相不平衡等电能质量问题,本文采用基于DSP＋CPLD全数字控制的并联型有源电力滤波器（APF）来实现补偿。本文介绍了APF的系统结构及工作原理,并进行控制系统的优化设计。电流检测部分,采用先提取零序电流分量,然后利用基于瞬时无功理论的检测法;补偿电流跟踪控制部分采用定时滞环比较法;直流侧电压采用动态滞环控制法等。通过MATLAB仿真结果表明,采用这种方案,可以对三相四线制系统中的谐波、无功、负序、零序等电流分量进行有效补偿,具有良好的动态补偿效果。     

大功率低成本新型混合型有源滤波器的电流检测方法*

提出一种逆变器采用三相四开关结构的大功率新型混合型有源滤波器,这种结构的滤波器适用于中高压系统的无功补偿和谐波抑制。给出了系统的拓扑结构,对三相四开关逆变器的结构原理进行了分析。提出了一种单相电流的谐波检测方法和基于能量平衡的直流侧电流的检测方法,这种检测方法计算时间显著减少,系统只需检测两相电流和控制四个开关元件。将基于三相四开关逆变器的新型混合型APF进行仿真实验,仿真结果表明,提出的滤波装置具有良好的谐波波抑制和无功补偿性能,直流侧电压平衡稳定,而且大大降低了整个装置的成本和功耗。     

Implementing the induction-motor drive with four-switch inverter: An application of neural networks

This paper reports a four switch based three-phase voltage source inverter using space vector pulse width modulation (SVPWM), and designed with a three-layer feed forward back propagation based artificial neural network (ANN). The input–output samples, obtained using simulations in Matlab Simulink, were used for the extensive training of the neural network. Matlab interface with National Instruments’ NI-USB-6259 BNC was used for implementing the designed scheme with calculated weights and biases. The designed ANN based SVPWM model receives command voltage and reference speed as the inputs and generates pulse width modulated waves for the four-switch three-phase inverter bridge. The V/f ratio can be controlled by controlling the input parameters of the ANN generating PWM pulses. The simulations and experimental results, and harmonic analysis with the designed ANN structure are presented at different base speeds. The designed model was tested in under modulation, over modulation and unity modulation mode of operation and tuned to give minimum total harmonic distortion. Harmonic results at different modulation indexes are also presented. The ANN based implementation reduces the complexity of control system and overall cost reduction is achieved by the combination of FSTPI and ANN.     

基于扩张状态观测器的无速度传感器容错逆变器驱动永磁同步电机系统自抗扰模型预测转矩控制

针对三相四开关逆变器驱动永磁同步电机(PMSM)系统,基于扩张状态观测器(ESO)技术,提出了无速度传感器的自抗扰模型预测转矩控制(ADRMPTC)策略.建立了三相四开关逆变器驱动PMSM系统的数学模型;采用ESO技术构造了PMSM系统转速观测器,以实现对转速快速准确地实时估计;用自抗扰控制器(ADRC)作为系统的转速调节器,以提高系统的鲁棒性;利用模型预测转矩控制(MPTC)方法,以达到减小转矩和磁链脉动的目的.所设计基于ESO的无速度传感器ADRMPTC策略能够使三相四开关逆变器驱动的PMSM系统可靠稳定运行,达到满意的转矩和转速控制效果.与基于PI的MPTC策略相比,本文控制策略使PMSM系统不仅具有良好的动态性能,而且具有较强的抗负载干扰能力.仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性.     

SVPWM原理及逆变技术的仿真研究

由于传统的正弦波脉宽调制(SPWM :Sinusoidal PWM)技术直流母线电压利用率低,谐波成分高等,针对这一问题介绍瞬时空间磁链矢量圆轨迹法(SVPWM: Space Vector PWM)技术。首先对SVPWM原理进行了详细的分析,在此基础上确定SVPWM算法实现的基本流程,并将SVPWM技术应用于三相永磁同步电机控制系统中,在SIMULINK中建立整个系统的仿真模型,仿真结果表明SVPWM控制方法能够实现等效正弦电压的输入,为SVPWM控制策略在永磁同步电机调速系统中的应用提供了一定的理论依据。     

基于电流预测的三相感应电机矢量控制

在分析三相感应电机离散化的电流预测控制模型的基础上,本文提出了一种新的基于电流预测的三相感应电机矢量控制的算法。该算法不同于传统的SVPWM调制方式,而是在每个采样周期内,对三相逆变器的8个电压矢量进行在线评估,并选择使目标函数最小的电压矢量作为下一个周期的施加矢量。该方法控制策略简单,且具有较好的动静态性能,实现了对M轴和T轴给定电流的快速跟踪。在MATLAB／Simulink仿真软件平台下建立仿真模型,仿真结果验证了本文所提出控制策略的正确性和有效性。     

基于MPC的有源电力滤波器直流侧电压优化控制

为了提高有源电力滤波器(APF)的滤波性能和运行稳定性,提出了一种基于模型预测控制(MPC)算法的直流侧电压稳定控制方法,并在此基础上提出了简化滞环空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制方法.通过分析直流侧电压的主要影响因素,采用合适的预测模型,保障直流侧电压的稳定.简化后电流控制方法仅需利用三相电压中最大相和最小相,结合误差电流的正负即可直接判断出三相补偿装置的开关状态,避免了大量电压矢量和电流误差矢量的区域判断和最终矢量的选择,提高了系统的响应速度和控制精度.仿真和实验结果证明了控制策略的可行性和优越性.     

SVPWM三相电压型逆变器的仿真研究

以三相电压型逆变器为基础,根据空间矢量脉宽调制（SVPWM）基本原理详细分析研究了电压矢量作用时间和扇区分配问题,以α-β坐标为基础,建立了互差π/3的x-y-z时间坐标系,提出了不同扇区矢量作用时间长短根据期望极值判断的原则。介绍了MATLAB中M文件编程的仿真方法,建立了MATLAB程序嵌入式主要功能模块,逆变器采用数字PID控制,利用Simulink对系统进行了综合仿真分析及试验,给出了仿真及实验波形,为实现SVPWM逆变器的数字控制提供参考。     

基于SVPWM控制的三相电压型PWM整流器系统的研究

文章介绍了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理,阐述了基于SVPWM控制的三相电压型PWM整流器系统结构的设计,给出了电压、电流双闭环控制的设计参数及SVPWM控制算法的实现。仿真结果表明该系统性能优良。     

三相六开关容错逆变器驱动异步电机FCS-MPTC

针对异步电机驱动系统中三相六开关逆变器单管故障问题,提出一种逆变器在故障状态下的三相六开关容错控制策略,较三相四开关容错控制可以提供较多的电压矢量,进而可以有效抑制转矩脉动.结合有限集预测控制思想,提出一种基于三相六开关容错逆变器的异步电机有限控制集模型预测转矩控制策略,同时采用模糊PI转速控制器替代固定参数的PI控制器,进一步提高系统的稳定性、快速性和鲁棒性.仿真结果表明, 采用此方案进行控制的异步电机驱动系统能够持续稳定运行,具有良好的动态性能,进一步验证了所提出方法的有效性.