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。     

矩阵变换器输入电流的无源性控制

矩阵变换器无中间直流环节,易受电网扰动和负载扰动的影响,为此采用无源性原理的控制方法设计了输入整流侧的控制器,并且加入适当的阻尼改善了控制系统特性.此外,通过矩阵变换器的降阶分解,简化了控制器结构和提高了控制器的可实现性.结果表明,在输入电压干扰和载扰扰动下,仍能保证输入电流为正弦波,避免了对电网造成污染.     

基于矩阵变换器的通用三相可控整流器研究

基于三相交-交矩阵变换器(AC/ACMC)的拓扑结构,扩展得到一种三相可控整流器(AC/DCMC)的拓扑结构。该整流器具备三相AC/ACMC的一系列优点,是一种通用的三相可控整流器。其应用场合包括AC/DC电动机传动、直流励磁、有源电力滤波、功率因数校正等许多领域。本文采用空间矢量算法进行了仿真。仿真结果也验证了理论分析的正确性。     

升压型单相矩阵变换器

矩阵变换器具有一系列的优点,已成为交-交变换器研究中非常热门的课题,但其电压传输比一直比较低。针对矩阵变换器在目前的拓扑结构下最大的电压传输比仅为0.866,提出了“泵式”矩阵变换器,分析了它的拓扑结构和工作原理,并进行了Matlab仿真,实现了电压传输比的提高。     

四端输出三相-两相矩阵变换器间接控制策略

针对三相-两相矩阵变换器(3-2MC)拓扑无大容量储能元件,输出不对称影响输入电流质量的问题,提出一类引入脉动功率补偿单元的三端和四端输出3-2MC拓扑.首先,详细阐述上述所提两种变换器抑制输出脉动功率进而提高输入性能的原理、实现过程和适用范围,推导四端输出3-2MC的电压传输率与系统参数之间的关系式,并基于上述拓扑特点,提出输出扇区划分方式;然后,提出以输出侧与补偿侧三相电流加权量作为间接控制量的级联式控制策略,从理论上对其可行性进行分析,并给出系统控制参数的优化选取方法.仿真结果表明,基于间接控制策略的四端输出3-2MC拓扑可有效改善输出不对称情况下的输入电流性能,与传统的三端无补偿单元拓扑相比,该方法具有良好的动态性能和更大的输出适用范围.     

不平衡工况矩阵变换器前馈补偿闭环控制

研究优化供电系统质量,为保证电网电压非正常工况下矩阵变换器(MC)的安全稳定运行,为了补偿输入不平衡和抑制谐波,提出一种带前馈补偿的双空间矢量闭环控制策略.通过检测虚拟直流电压值的变化实时调节空间矢量调制系数实现前馈补偿;将实际输出电压和期望输出电压的偏差作为负反馈加到下一个采样周期的开关调整函数矩阵中,实现输出电压负反馈闭环控制.仿真结果表明:具有前馈补偿方案的闭环控制策略,可以有效抑制矩阵变换器在电网电压非正常工况下输出电压及输入、输出电流波形的畸变,谐波含量明显减少.从而验证了控制方案的正确性.     

三相-两相矩阵变换器的空间矢量调制策略及其实现

基于三相-两相矩阵变换器的三端输出拓扑结构提出了一种空间矢量调制策略,该策略采用间接变换技术,将矩阵变换器看成是虚拟整流和虚拟逆变的组合。着重分析了虚拟逆变环节,给出了具体的调制算法,并通过综合虚拟整流及虚拟逆变环节得到了矩阵变换器占空比的计算公式。基于dSPACE平台的实验结果表明,运用该调制策略的矩阵变换器可以获得相位相差90°的对称两相正弦输出电流和具有单位功率因数的正弦输入电流,验证了该调制策略的正确性和有效性。     

用DSP和IGBT实现三相/三相矩阵变换器

矩阵变频器是一种新型的交-交直接变换器,具有控制性能优良,成本低,结构紧凑可靠的优点。利用DSP和IGBT等构成矩阵变换器实验装置,成功地实现了频率和电压的变换。     

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.     

一种改善矩阵变换器-DTC系统输入电流的策略

简述了矩阵变换器-异步电机直接转矩控制系统的优点,将矩阵变换器与异步电机直接转矩控制系统相结合为了得到满足直接转矩控制要求的电压矢量,通过合成两个幅值变化的电压矢量以得到幅值固定的电压矢量;为了改善此控制系统输入端电流波形,在使用电压矢量的同时,引入电流矢量对系统输入电流进行正弦化控制,并且提出了一种电压矢量和电流矢量...     

具有未知输入干扰的补偿控制

针对系统存在干扰波形已知但干扰幅值未知或幅值无界的一类外界干扰,提出了一种实现干扰补偿的控制策略,并给出了具体的设计过程。通过对原系统构造一个新的系统输出并为其设计状态观测器,进而实现对状态和干扰的同时估计。此外,并将干扰的估计信息引入到控制律当中,从而实现系统对外界干扰的补偿控制,保证系统状态有界。仿真结果验证了这一控制方法的有效性。     

Buck-Boost矩阵变换器主电路参数随电流定额的自适应优选方法

针对Buck-Boost矩阵变换器（BBMC）在不同额定输出电流下的主电路参数优化设计问题,提出了一种BBMC主电路参数随其额定电流变化的自适应优选方法.通过建立BBMC优化目标与优化对象间的数学模型,研究基于自适应狼群优化算法的BBMC主电路参数优化设计方法;在此基础上进一步研究确定BBMC主电路优化设计参数与BBMC额定输出电流间的变化规律,为实现不同电流定额下BBMC主电路的优化设计奠定基础;最后通过仿真对上述理论分析进行了验证.     

单相并网逆变电流分数阶PI控制策略研究

并网发电系统中,逆变器输出的并网电流易受到电网电压周期性扰动等非线性因素干扰,导致并网电流波形畸变。建立单相光伏并网逆变控制系统模型,设计一种逆变电流分数阶PI(PIλ或FO-PI)控制器,根据控制系统的频域特性,确立控制器的比例、积分系数及积分阶次与系统性能指标的关系;在整数阶PI控制器和分数阶PI控制器的分别作用下,对系统的动态和稳态性能、抗干扰性及并网逆变特性进行仿真对比,并应用快速傅里叶变换（FFT）对系统各自的逆变并网电流质量进行了分析。仿真结果表明,分数阶控制系统在满足各项稳态性能指标的同时,降低了并网电流谐波总畸变率（THD）,并提升了系统的动态性能和抗干扰能力。     

三相PWM整流器滞环电流控制仿真

三相PWM整流器已广泛应用工业与电气控制领域,电流控制技术决定着三相PWM整流器系统的控制性能.综合比较了各种电流控制方法,应用较多的滞环比较PWM电流控制技术基本原理进行分析,表明常规滞环电流控制开关频率变化的随机性.为了达到开关频率恒定,消除随机误,通过引入三角载波比较的方法解决常规滞环电流控制中的开关周期不固定的缺点,采用MATLAB/Simulin软件搭建系统模型,对方案进行仿真验证,结果表明,采用三角波的固定开关频率滞环电流方案能获得良好的控制效果.     

航空三相静止变流器死区效应分析与补偿

为了解决航空三相静止变流器输出波形失真问题,详细分析了死区效应造成电压畸变的原因和由此带来的谐波成分.采用正弦脉宽调制(SPWM)控制技术,使变流器输出的波形更接近于正弦波,提出了设置死区与电压补偿相结合的控制方法,并通过SABER进行了仿真分析.同时,利用TMS320F2812数字芯片实现了相应的补偿策略.仿真和试验结果证明了该控制方法的有效性.     

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。     

单相接地补偿及选线的微机控制系统

针对中性点经消弧线圈接地的小电流接地系统，设计了一套单相接地补偿及选线的微机保护装置，本装置采用三相五柱式消弧线圈，由PWM脉宽电路供电，可实现在线实时调节补偿电流，并有效减小谐波电流；接地选线装置采用零离电流有功分量及有功功率作为判所。计算简明可靠。该装置通过多次试验，动作迅速灵敏，选线准确，有很好的应用价值。     

基于嵌套?伪预估器反馈的时滞控制系统输入时滞补偿

本文研究同时具有输入和状态时滞的控制系统的输入时滞补偿问题. 通过建立嵌套?伪预估器反馈方法预测系统未来的状态, 使得任意大但有界的输入时滞得到完全补偿. 不同于传统的预估器反馈利用开环系统预测系统未来的状态, 嵌套?伪预估器反馈则是利用闭环系统嵌套地预测系统未来的状态. 依据积分时滞系统的稳定性, 给出了保证闭环系统渐近稳定的充要条件. 最后, 采用数值仿真验证所提出方法的有效性.