Research on Novel Double-loop Control Strategy of Three-phase VSR

建立了三相电压型PWM整流器在d—q坐标系下的非线性数学模型．通过非线性输入变换和引人交、直流侧的功率平衡方程,推得三相电压型PWM整流器的线性化数学模型;并设计了双闭环控制系统,电压外环为非线性PI控制,电流内环为反馈线性化控制．仿真结果表明,基于该控制方案的系统具有较好的动态特性和较强的鲁棒性;控制系统全局稳定,输出直流电压无稳态误差．     

三相VSR新型双环控制策略研究

建立了三相电压型PWM整流器在d—q坐标系下的非线性数学模型．通过非线性输入变换和引人交、直流侧的功率平衡方程,推得三相电压型PWM整流器的线性化数学模型;并设计了双闭环控制系统,电压外环为非线性PI控制,电流内环为反馈线性化控制．仿真结果表明,基于该控制方案的系统具有较好的动态特性和较强的鲁棒性;控制系统全局稳定,输出直流电压无稳态误差．     

基于模糊PI控制的三相船用逆变电源研究

为了使船用逆变电源输出高质量的正弦电压,同时考虑到三相逆变器带不平衡负载的情况,文中设计了一种基于模糊PI控制的三相电压空间矢量控制器.该控制器通过改进三相线电压的正负序分量分解方法,并为模糊PI控制器设定合理的控制规则和合适的参数,使输出电压同时拥有稳定,三相平衡和响应快速的特点.利用一台三相逆变电源样机对该控制器和传统控制器进行对比实验后,得到的实验结果显示,基于模糊PI控制的三相电压空间矢量控制器在三相负载平衡与不平衡条件下都能输出高质量的电压波形曲线,并且响应快,超调小,具有良好的带载性能.     

基于功率预测的电压型PWM整流器直接功率控制研究

介绍了三相电压型PWM整流器的基于功率预测的直接功率控制原理,分析了使用该方法的控制系统的性能．并使用该方法进行了仿真试验。用该方法设计的控制器能对输出电压进行良好的控制,能保证接近单位功率因数运行。     

基于三相逆变器变开关频率和变直流母线电压的PMSM控制

针对三相电压源逆变器应用固定开关频率和额定直流母线电压的空间矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation, SVPWM）驱动方式时存在直流电压利用率低、绝缘栅双极性晶体管（insulated gate bipolar transistors, IGBT）损耗较高的缺点,建立永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor, PMSM）和基于输出周期的IGBT损耗控制模型,在此基础上以输出电流质量为约束条件,以开关频率和直流母线电压为约束变量,应用猫鼬优化算法获得基于输出周期的IGBT损耗最优的开关频率和直流母线电压。对所提出的策略进行仿真和实验,通过比较输出电流总谐波畸变率（total harmonic distortion, THD）、电流波形、IGBT损耗和结温等验证所提策略在保证控制系统性能的条件下降低三相电压源逆变器损耗,增加三相电压源逆变器的可靠性。     

最优时间的无零矢量有限状态预测控制

针对三相逆变二电平电路运行特性和交流侧共模电压抑制需求,提出了一种最优时间序列的三相逆变器无零矢量有限状态预测控制．在传统有限控制集模型电流预测控制基础上舍弃零矢量,以减小输出电流偏差为目标构造价值函数;非零矢量采用最优作用时间,以消除共模干扰的最大值．通过实验表明,改进策略有效地降低了共模电压,改善了输出电流的对称性,提高了稳态精度．     

三相连续型阻塞式交-交变频调速系统研究

针对以晶闸管作为功率器件的传统交-交变频调速系统具有功率器件较多和成本较高等特点,通过对传统交-交变频调速系统和脉冲阻塞原理的分析,采用恒压频比的控制策略进行了三相连续型脉冲阻塞式交-交变频调速系统的研究。依据面积等效原理,对阻塞后的输出电压进行了变脉宽斩波控制方式的详细理论分析,推导出了变脉宽斩波控制中相应输出电压幅值的数学表达式,为输出电压幅值的控制提供依据。设计了三相连续型阻塞式交-交变频调速系统,实现了输出电压和频率的同时可调。在Matlab/Simulink环境下建立系统仿真模型,进行仿真试验,验证了该方法的正确性,且该法具有控制简单、输出电压正弦度较好、功率器件较少、带载能力强、体积小等优点,适合电动机中低速下的调速运行,具有一定的实际应用价值。     

输出电压可宽范围调节的开关电源实现策略

为解决微等离子体氧化工艺所用电源的输出电压必须在很宽范围内调节的问题，提出一种利用PWM控制和频率调节相结合的单级式、单控输出电压宽范围调节实现策略，即电源在绝大部分运行时间内以PWM控制方式工作，而在恒频方式难以实现的低压范围则采用PWM控制与频率调节相结合的控制方式．在不增加电路复杂程度的基础上，实现了输出电压在较宽范围内调整(45～700V)，既解决了典型PWM控制方式开关电源输出电压调整范围窄的问题，又减小了开关频率的变化范围、降低了输出电压纹波．实际运行效果证明了这种方法的有效性．     

三相电压型PWM整流器主电路的设计与仿真

给出了三相电压型PWM整流器在三相静止坐标系和两相同步旋转坐标系下的数学模型．选择固定开关频率的直接电流控制策略,采用电压外环和电流内环双闭环控制结构,按此方法给出了电压和电流PI调节器设计的方法,同时给出了交流侧电感和直流侧电容取值的设计．在MATLAB的SIMULINK环境下建立系统的仿真模型,仿真结果验证了主电路参数设计的正确性．     

小波调制逆变器电压调制比的理论分析

为了分析基于小波调制的三相逆变器输出电压调制比,采用傅里叶分解的方法,先求解出输出相电压基波及各次谐波的解析式,然后利用得到的方程推导小波调制电压调制比M的计算方程,并通过计算得到M的范围,确定三相逆变器小波调制策略的线性调制范围,最后通过仿真验证理论分析的正确性与合理性．分析结果表明,在开关频率和调制比相同时,小波调制输出电压质量比SPWM和SVPWM更好,并且与SPWM和SVPWM相比,小波调制的线性调制范围更大．