双级矩阵变换器的直接功率控制策略

针对双级矩阵变换器(TSMC)的输入功率因数易受系统参数、负载等的影响,提出了一种基于空间矢量调制的直接功率控制策略。该策略对TSMC的整流级和逆变级进行闭环控制,在保证高输出性能的同时也解决了输入功率因数及电流谐波的问题,并且空间矢量调制避免了传统直接功率控制查表法中开关频率不稳定所产生的影响。仿真结果表明该系统具有良好的输入、输出性能,达到了对有功功率和无功功率的良好控制,实现了单位输入功率因数,系统具有良好的动、静态性能,从而验证了该方案的正确性和有效性。     

过调制矩阵变换器的电压传输特性及谐波分析

矩阵变换器电压传输比不大于0.866，是制约矩阵变换器发展的最重要因数之一，因此提高电压传输比的控制策略成为研究热点。矩阵变换器过调制方法在有些文献中提及，但论述简单，并没有实验证明。该文采用过调制方法来提高电压传输比，阐明了这种方法的实质，并通过仿真实验和物理样机实验证明这种方法的可行性和有效性，进一步分析了过调制时的电压传输特性及其谐波分布，其最大电压传输比可达到1.0左右。过调制模式Ⅰ其谐波含量不大，有较好的应用价值，其电压传输比可达0.955。过调制模式Ⅱ则有较大的谐波含量，需加以抑制。     

空间矢量调制的矩阵变换器设计与实现

阐述了矩阵变换器的硬件设计过程,应用DSP2000汇编语言对矩阵变换器输入电流和输出电压的双空间矢量脉宽调制算法进行了软件设计。以TMS320LF2407A作为数字控制器、输出端负载为三相异步电机、双向开关切换采用四步换流制作了样机系统,并进行了实验。实验验证了软硬件设计的成功性和空间矢量调制策略的可行性,为今后扩充矩阵变换器系统功能打下了良好的基础。     

上位机与下位机通信的设计初步

本文简述了上位机与下位机通信的工业应用价值，初步进行了该通信系统的硬、软件设计，给出了软件设计的详细流程图，为今后进一步的完善、扩充功能及投入现场应用打下了一定的基础。     

双输出双级矩阵变换器的优化调制策略研究

介绍了双输出双级矩阵变换器(DO-TSMC)工作原理,分析了一种按照比例系数分配各逆变级作用时间的双空间矢量调制策略。在此基础上提出一种优化的整流级零电流换流方法,即通过将整流级的零电流矢量作用时间进行拆分和合理分配,提高了DO-TSMC整流级换流的可靠性。搭建一台以数字信号处理器(DSP)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)为控制器的实验样机,实验结果验证了调制策略和换流方法的有效性和可行性。     

TSMC混合变压器的预测控制研究

针对目前混合变压器拓扑所存在的电路结构不紧凑、调制策略复杂、换流繁琐等问题,提出了一种基于双级矩阵变换器(Two-stage Matrix Converter, TSMC)的混合变压器拓扑。对TSMC混合变压器的拓扑结构、工作原理进行了分析。考虑到TSMC混合变压器在调节负载电压时需要较快的动态响应速度,提出了TSMC混合变压器的模型预测控制策略。建立了拓扑的离散状态空间模型,通过对负载电压与输入无功功率进行两步预测,实现对延时效应的补偿。根据两步预测值设计目标函数,利用目标函数预先评估各个开关状态的控制效果来控制开关状态,从而提高控制系统的动态响应速度。最后采用Matlab/Simulink工具建立了TSMC混合变压器系统的仿真模型。仿真结果验证了所提拓扑的可行性以及所提控制策略的良好动态特性。     

Z源逆变器空间矢量调制的新策略

与传统逆变器相比,Z源逆变器允许逆变桥臂直通,通过控制一个周期内直通状态的时间便可实现输入直流电压的升降变换。首先,分析两种Z源逆变器的改进型拓扑并详细说明其工作原理;接着,阐述了Z源逆变器的空间矢量调制方法,进而提出一种新的基于直通零矢量作用时间分配的调制策略,以充分利用传统零矢量,并对开关表进行优化,减小损耗,实现最大升压,充分提高逆变器工作性能;再基于Matlab/Simulink仿真平台搭建了主电路模型,采用基于C语言编程的S函数建模法实现Z源逆变器的新型调制策略进行仿真实验。最后,设计了1台基于DSP TMS320F28335控制的小功率样机,并进行了实验验证。实验波形很好地验证了改进型拓扑的优势,充分说明了新策略的可行性、有效升压性。     

WKBCI装置电力电容器欠压保护动作电压异常的新解决方案

对于WKBCI四合一微机控制装置已投入运行的老用户而言,如何在不影响其电力生产工作正常进行的前提下,实现WKBCI装置对电力电容器欠压保护动作电压异常的技术改进,是一个十分重要的问题.该文在以前研究的基础上,对欠压约束模型中影响电力电容器欠压保护动作电压的另一个重要参数--动作参考比较电压--进行了理论分析,为问题的解决提供了新的有效途径.现场实践表明,该新方案顺利地实现了老用户在电力生产实践中对WKBCI装置所提出的要求.是作者的进一步研究与重要的补充.     

PWM整流器的模糊PI内模控制策略

PWM整流器模型中的非线性特性给控制器的设计带来一定的困难,且随着对整流器性能的要求日益提高,传统控制在性能上已难以令人满意。对此提出一种新的双闭环控制策略,电压外环采用模糊PI控制,电流内环采用内模控制。模糊PI控制使系统具有更快的动态响应和更小的超调,电流环内模控制解决控制器过分依赖精确数学模型的问题,提高电流环的抗扰性能,并简化了控制器设计。理论分析和仿真对比验证了所提控制策略的正确性和可行性。