矩阵变换器的控制策略综述

简单概述了矩阵变换器各种控制方法的基本原理，分析和介绍了各种控制方法的优缺点及其应用场合，展望了矩阵变换器控制策略的发展趋势。     

矩阵变换器输入电流控制策略的研究

本文在输入电源非平衡的条件下，介绍了空间矢量调制的矩阵变换器的两种输入电流偏置角的控制策略。第一种控制策略使输入电流矢量与输入电压矢量保持固定偏置角。第二种控制策略中，输入电流矢量根据输入电压正、负序成分进行动态调制。对两种情况下的输入电流谐波成分进行了动态分析。仿真结果表明：和方式1相比，方式2可减少矩阵变换器输入电流谐波。     

基于DSP+CPLD的双级矩阵变换器双空间矢量调制策略实现

针对传统AC-DC/AC-DC-AC电源变换器因采用含储能电容的不控整流对电网谐波的污染大且不便于集成的问题,研究了一种双级矩阵变换器。推导了其双空间矢量调制策略,给出了一种零电流换流实现方法。实验结果表明,该变换器具有优良输出性能。     

矩阵变换器空间矢量调制策略的FPGA实现

本文介绍了矩阵变换器的双空间矢量调制的基本原理和仿真算法,给出了基于FPGA的实现方法及其结果.仿真波形和实验结果表明:采用FPCA实现这种算法是高效、简单、可行的.     

无差拍电流控制的三相功率因数校正研究

研究提高三相六开关Boost型功率因数校正电路的动、静态性能和简化控制算法,针对电压、电流双闭环控制的功率因数校正电路,为了提高系统的快速响应和调整直流电压稳定性,提出了在电流内环采用同步旋转坐标系下的无差拍电流空间矢量控制方案。在对三相六开关Boost型PFC电路的拓扑结构,工作原理和控制策略的理论分析基础上,应用三相六开关Boost型功率因数校正电路的开关函数模型进行了仿真。结果表明新的控制方案具有电流跟踪迅速、电压利用率高等优点。实现了系统的单位功率因数,输出电压稳定,并具有良好的动态性能。     

三电平并联型有源电力滤波器的无差拍控制研究

介绍了基于开关函数的三电平并联型有源电力滤波器工作原理,建立了该种有源电力滤波器的数学模型,并提出一种三电平并联型有源电力滤波器的无差拍控制方案。该方案采用ipiq法检测谐波电流,根据当前采样时刻得到的负载电流和补偿电流值预测出下一采样时刻的电流参考值,并计算出有源电力滤波器在下一个采样时刻的输出电压参考值,最后采用电压空间矢量算法得出桥臂开关信号,从而达到电流跟踪控制的目的。仿真结果表明,采用该方案的三电平并联型有源电力滤波器能够很好地对检测电流进行跟踪控制,有效抑制了谐波,且具有良好的动态响应效果。     

基于无差拍控制的超导磁储能系统

超导磁储能(SMES)系统具有功率密度高和功率指令响应快等特点,在平滑风力发电功率波动、提高电力系统稳定性等方面具有广阔的应用前景。针对当前SMES控制存在超调量大、控制精度不高等缺陷,将无差拍控制引入SMES的控制中。首先建立了SMES数学模型并介绍了无差拍控制的一般设计方法,然后根据SMES数学模型设计了SMES的无差拍控制策略,最后在MATLAB/SIMULINK中对所提控制策略进行了仿真。仿真结果表明,所提的控制方法具有跟踪无过冲、控制精度高和SMES变流器网侧电流谐波含量小等特点;将其应用于平滑双馈风机有功功率输出,有效平滑了双馈风机的功率波动,提高了双馈风机的并网能力。证明了该控制策略的有效性和优越性。     

矩阵变换器研究与发展

矩阵变换器作为一种新型＂全硅＂变换器,越来越引起国内外学者的关注。介绍了矩阵变换器拓扑结构及双向开关,探讨了矩阵变换器控制策略、换流方法和保护装置,阐述了其最新发展和研究热点,展望了其应用前景。     

无差拍控制策略在数字化UPS逆变系统中的应用

为了改善逆变电源的输出性能.提高逆变电源输出响应速度和精度,研究了无差拍控制策略地数字化UPS(Uninterruptible Power Supply)逆变系统中的应用.给出了无差拍控制的数学建模方法,并采用Matlab/Simulink进行了仿真研究.经过理论分析和仿真结果表明,采用无差拍控制策略设计的控制器用于逆变电源系统具有的突出优点是响应速度快,可大幅提高系统的动态响应性能.     

井下UPS并联供电系统无差拍环流抑制方法

为了提升煤矿井下UPS供电系统的可靠性,提出了井下UPS并联供电系统无差拍环流抑制方法。首先,建立了UPS并联供电系统拓扑结构的等效离散数学模型,并重点分析了UPS并联供电系统中存在的零序环流问题;然后,引入非线性无差拍控制器对零序电流进行平抑处理;最后,通过2×35kW UPS并联供电系统实验样机对该方法进行验证与分析。实验结果表明,该方法可有效抑制井下UPS并联供电系统的零序环流,且仅需2~5ms即可实现UPS并联供电系统的冗余性恢复。     

基于矩阵变频器的电梯节能控制系统

电梯是城市能源消耗的大户,中国电梯的年产量在10万台以上,如何生产节能电梯是需要面对的一个问题.电梯普遍采用交流-直流-交流变频器驱动交流电机的控制系统,它的节能效果不是很明显,因此,电梯的节能有巨大的潜力.结合电梯控制系统中能量消耗和能量反馈的分析,对电梯的控制工作原理进行了研究,总结了使用矩阵变频器的电梯节能控制系统.     

基于间接矩阵变换器的异步电动机直接转矩控制

间接矩阵变换器是一种直接变换型交流-交流电力变换装置,与交-直-交变换器和传统矩阵变换器相比,具有很多优良的特性。异步电动机直接转矩控制以其简洁明了的系统结构,优良的静、动态性能,获得转矩的高动态性能。为了在实现异步电动机的高动静态性能调速的同时,满足电网电能质量的要求,提出一种采用间接矩阵变换器驱动异步电动机的直接转矩控制系统调制策略。利用这种调制策略,在异步电动机高速运行的条件下,一方面实现异步电动机的高性能交流调速,另一方面使系统具有良好的输入特性,能够满足日益严格的电网电能质量的要求。数值仿真结果验证这种调制策略的可行性。     

二次型最优有限拍内模控制及加权阵的选择

针对生产中常见的时滞系统采用二自由度内模控制结构,为了减小跟踪误差、减少能量,最优指标下设计的有限拍控制系统进行综合.应用matlab仿真软件实现三种最优指标下的无纹波跟踪设计,并对三种设计方法进行比较,得出验证结果.然后继续对有限拍内模控制二次型最优控制系统中加权阵,并在simulink环境下针对一时滞非最小相位系统进行仿真,仿真结果表明具有二次型最优指标的设计控制性能好,且控制器设计简单,调节参数少,具有良好的应用前景.     

有限拍控制研究

设计了一种新的有限拍控制方法.由于控制器结构的改变,改善了开环系统的性质,使具有不稳定极点的被控对象也可以应用有限拍控制,扩大了有限拍控制的应用范围.     

矩阵变换器驱动异步电机的直接转矩控制

通过对异步电机转矩角动态控制过程的分析,预测出下一控制周期电机定子磁链的期望电压矢量,以此作为矩阵变换器的输出参考电压欠量,实现了采用矩阵变换器供电的异步电机直接转距控制.利用Matlab/Simulink构建了系统模型,给出了仿真结果.结果表明,该系统不仅具有矩阵变换器的理想输入输出特性,而且具有直接转矩控制优良的动静态性能.     

基于DSP的矩阵变换器控制系统

利用TMS320LF2407A DSP设计了矩阵变换器控制系统,分析了该系统的控制方法,给出了系统的硬件框图、软件流程图.该系统可满足矩阵变换器对控制实时性的要求,且性能良好,系统软、硬件设计简单.     

基于T型滤波器的并网矩阵变换器稳定性分析

针对风力发电并网矩阵变换器PWM信号开关频率较低、输出电流中谐波含量较大的状况，在并网变换器网侧采用T型滤波器取代典型的电感滤波器以抑制谐波电流．构建了基于T型滤波器的三相并网矩阵变换器系统模型，分析了其稳定性，阐述了基于并网输出电流和滤波器电容电流的双闭环控制策略，并通过仿真对其有效性和可行性进行了验证．结果表明：采用该控制策略实现了系统的稳定运行，且输出电流正弦性好，谐波含量小．     

定频滑模电流控制的矩阵变换器应用研究

矩阵变换器电路拓扑复杂、开关器件众多,控制策略的研究相对困难.由于功率开关的特点,矩阵变换器本质上属于变结构系统,作为变结构控制理论中的滑模控制方法自然地适用于此类系统.它根据状态变量在状态空间中的当前位置以高频在多个结构间切换,具有稳定范围宽、动态响应快、噪声敏感度低、鲁棒性强等优点.升压矩阵变换器的三相逆变部分具有右半平面零点特性,输出相对于输入滞后,选取定频电流模式的滑模控制方法比较合理,可以实现输出电压跟踪期望电压的升降压控制.矩阵变换器滑模控制系统的控制性能会通过Matlab/Simulink仿真加以验证.     

应用MATLAB设计模糊控制系统

模糊控制系统的设计是模糊控制系统应用的重要问题之一,在介绍MATLAB语言及模糊逻辑工具箱的基础上,着重介绍如何利用Simulink工具箱、Fuzzy工具箱和Control工具箱进行模糊控制系统的设计,并给出具体实例。