基于DSP和FPGA构成的矩阵式变换器控制系统研究

分析了矩阵式变换器（Matrix Converter,简称MC）的双电压控制和双向开关半软换流策略。设计了一套基于数字信号处理器（Digital Signal Processor,简称DSP）和现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array,简称FPGA）的全数字控制系统,详细论述了系统设计方案,包括硬件和软件两部分。实验结果验证了该控制策略的正确性和软硬件设计的合理性。     

矩阵式变换器控制技术研究综述

矩阵式变换器是一种全新电能变换装置,由于其简单的拓扑结构及其优良特性,而成为变换器研究热点之一。对矩阵式变换器的多种控制策略进行了比较,重点介绍了空间矢量调制技术,并进一步探讨了实现这些控制策略的安全换流问题。     

基于DSP和CPLD的双级矩阵变换器研究

给出了双级矩阵变换器(Two-stage Matrix Converter,简称TSMC)的主电路结构,分析了TSMC的换流策略和双空间矢量调制(Space Vector Modulation,简称SVM)策略。提出了以数字信号处理器为系统的控制核心,通过复杂可编程逻辑器件实现换流和驱动信号输出的软件设计方案。实验结果验证了设计的可行性,证明了TSMC和直接式矩阵变换器(Matrix Converter,简称MC)一样具有优良的输入输出特性。     

基于DSP的矩阵变换器控制系统设计

为提高矩阵变换器的可靠性和实用性,根据空间矢量调制的等效交-直-交原理,采用DSP芯片TMS320LF2407A设计了矩阵变换器的实验控制系统.     

空间矢量调制矩阵式电力变换器的灵敏度分析

将Ｐａｒｋ变换技术应用到含有输入滤波的空间矢量调制矩阵变换器,推导出了开关矩阵的四端口网络等效电路。通过ＭＡＴＬＡＢ仿真分析,验证了所提方法的有效性和实用性。     

基于空间矢量调制的三相交—交矩阵式变换器的研制与研究方向

本文介绍了矩阵式变换器的研究概况,以ＩＧＢＴ作为主电路开关器件,阐述了基于空间矢量原理和８０Ｃ１９６ＫＣ单片机的矩阵式变换器控制系统,提出了一种双向开关的四步换流方法,并给出了相应的实验结果,介绍了矩阵式变换器的研究和发展方向。     

交-交直接变频矩阵变换器的研究与设计

作为一种新型的交一交直接变换器，矩阵变换器在交流传动领域获得了越来越广泛的应用。对矩阵变换器的空间矢量调制法以及半自然两步换流技术进行了分析及阐述，同时研制了一套矩阵变换器样机。样机控制系统以数字信号处理器TMS320LF2407A和复杂可编程逻辑控制器件EPM1270为核心，主电路采用绝缘门双极晶体管（IGBT）搭建。仿真和试验结果证明了理论的正确性。     

基于新型调制策略的三相-单相矩阵变换器研究

针对三相-单相矩阵变换器系统,提出了一种新型调制策略,即将虚拟整流级的空间矢量调制(Space Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM)和虚拟逆变级的正弦脉宽调制(Sine Pulse Width Modulation,简称SPWM)相结合进行控制,通过简单的调制合成即可实现输出电压正弦。研制了基于四步半软换流策略的1 kW三相-单相矩阵变换器实验样机,实验结果验证了所提控制策略的可行性和正确性。     

矩阵变换器发展展望

详细分析了矩阵变换器的电路拓扑、控制策略及安全换流技术,并对矩阵变换器未来的发展作了展望。矩阵变换器作为一种全新电能变换装置,具有输入功率因数高、输入电流谐波小、结构紧凑、易于四象限运行等诸多优点,成为未来传动技术热点研究课题之一。     

矩阵式变换器的空间矢量控制策略及其仿真研究

阐述了矩阵变换器双空间矢量调制策略的基本原理,详细介绍了各个部分的仿真模块,分析了优化9段调制策略的开关转换过程,并给出其简化的载波实现方法,通过MATLAB／SIMULINK软件仿真验证了调制策略及其简易实现法的正确性和可行性,对于基于DSP＋CPLD的矩阵变换器样机实现有较强的指导意义。     

基于DSP的双级矩阵变换器设计

研究了具有新型拓扑结构的18开关电路的双级矩阵变换器(Matrix Converter,简称MC),分别推导了其整流器和逆变器的空间矢量调制策略,介绍了零电流换流方法.并以DSP为控制器,IGBT为功率开关,建立了实验装置,编制了相应的控制软件,在改变调制比和PWM周期的条件下,拖动了三相对称星形联结的感性负载.实验中成功地实现了对输出电压频率和幅值的控制,为进一步研究双级矩阵变换器提供了理论和实践基础.     

矩阵式变换器电机系统矢量控制仿真研究

在矩阵式变换器控制策略和电机矢量控制的基础上,研究了矩阵式变换器电机系统矢量控制,得出间接法是矩阵式变换器等效交-直-交结构整流环节控制、逆变环节与电机矢量控制的结合,其中整流环节为逆变环节提供了高、中、低范围可选的直流母线电压,逆变环节采用滞环电流比较法实现矢量控制;直接法实质上是直流母线电压在高电压范围时的间接法.研究了不同范围内的直流母线电压对矩阵式变换器电机系统矢量控制的影响.     

矩阵变换器供电的直接转矩控制系统研究

针对矩阵变换器空间矢量调制策略对输入电压敏感的问题,分析了输入电压畸变对矩阵变换器输出电压的影响。基于直接转矩控制理论和电机转矩方程,证明了矩阵变换器供电的直接转矩控制系统的可行性,研究了矩阵变换器电压矢量幅值对直接转矩控制系统性能的影响。理论分析和仿真结果表明：矩阵变换器供电的直接转矩系统动态性能好,转矩脉动较小,对输入电压畸变具有一定的抑制作用。     

交-交直接变频矩阵变换器的研究与设计

作为一种新型的交-交直接变换器,矩阵变换器在交流传动领域获得了越来越广泛的应用。对矩阵变换器的空间矢量调制法以及半自然两步换流技术进行了分析及阐述,同时研制了一套矩阵变换器样机。样机控制系统以数字信号处理器TMS320LF2407A和复杂可编程逻辑控制器件EPM1270为核心,主电路采用绝缘门双极晶体管(IGBT)搭建。仿真和试验结果证明了理论的正确性。     

基于DSP+CPLD的双级矩阵变换器设计与实现

传统矩阵变换器的结构简单,功率密度较高,但其换流问题和复杂的PWM调制方法限制了它在工业领域中的应用.双级矩阵变换器(TMC)在保持传统矩阵变换器所有优点的同时,可使PWM调制算法更加简单.整流端的开关实现了零电流换流,没有传统矩阵变换器中的换流问题.针对TMC的控制要求,提出了一种基于DSP CPLD实现TMC的方法;开发了一套TMC装置.实验结果表明,该TMC具有优良的输入输出特性.     

一种新颖的双桥矩阵变换器控制策略

矩阵变换器是一种AC/AC变换器,它具有正弦输入电流、正弦输出电压、能量双向流动及体积小的优点,但存在着控制方法复杂,开关器件和保护元器件太多的问题.近年来提出的双桥矩阵变换器具有矩阵变换器的优点,同时其控制方法更简单,所用开关元件数目更少.论述了双桥矩阵变换器的原理,讨论了变换器的PWM控制策略以及基于线电压符号的换流方法,提出了整流级、逆变级单独控制,整流级开关频率为10kHz、逆变级开关频率为2kHz的新颖双桥矩阵变换器方案,给出了仿真和实验结果.     

基于DSP和CPLD的单级矩阵变换器设计

为了加快矩阵变换器(Marx Coverter,简称MC)产品化的步伐,研制了基于M57962L驱动的双向开关模块构成的5 kW单级MC样机,提高了系统的可靠性和集成度.分析了单级MC的间接空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略和四步半软换流的优化方案,讨论了硬件电路的参数设计,以及基于数字信号处理器(DSP)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的软件设计方案.实验结果很好地验证了设计的可行性,为MC早日实现产品化提供了有效的设计方案.     

基于DSP+CPLD的矩阵式变换器硬件设计与实现

基于双电压控制策略设计了矩阵式变换器(MC)的硬件结构,给出了其主电路的具体设计方案,完成了以DSP+CPLD为核心的MC控制器和辅助电路的硬件设计.最后,对设计的MC样机进行了实验.实验结果表明,基于DSP+CPLD的MC硬件设计在技术卜是可行的.为MC的实现和应用打下了良好的基础.