基于dSPACE的电流跟踪控制的矩阵变换器控制系统研究

介绍了正弦环宽滞环电流跟踪控制的矩阵变换器的工作原理,并提出了变换器控制系统的实现方案。利用dSPACE硬件实时仿真平台进行了实验,实验结果验证了电流跟踪控制策略的可行性。     

矩阵变换器电流控制策略

分析了传统矩阵变换器空间矢量调制策略,提出一种新型的矩阵变换器电流控制策略.该控制策略在虚拟整流部分,通过适当选取输入电压可实现高输入功率因数控制;在虚拟逆变部分,在一个采样周期内通过对输出电流进行基于规则的滞环跟踪控制及对虚拟逆变器的合适矢量选择,确保输出电流的误差在一个小的滞环宽度内.新型电流控制策略相比传统的基本滞环控制,减少了输入电流的谐波,改善了矩阵变换器的输入、输出性能.通过Matlab软件仿真分析并搭建Dspace硬件实时仿真平台对所提控制策略进行了实验研究,仿真及实验结果验证了新型电流控制策略的正确性.     

三角载波电流滞环PWM控制的矩阵变换器-PMSM矢量控制系统研究

为提高矩阵变换器-PMSM的电流滞环PWM矢量控制性能,提出基于三角载波比较电流滞环PWM控制的矩阵变换器-PMsM矢量控制系统方案.然后采用Matlab/simulink搭建了仿真模型,通过仿真给出了各种波形,由波形可见,电流环是矩阵变换器供电的PMSM电流滞环PWM矢量控制系统的一个重要环节,它是提高系统控制精度和响应速度、改善控制性能的关键.采用常规电流滞环控制PWM对系统的整体性能影响较大,而采用三角载波电流滞环PWM控制方案获得更好的控制效果.     

电流滞环控制的矩阵变换器的仿真模型

详细介绍了用ＭＡＴＬＡＢ ＳＩＭＵＬＩＮＫ软件包建立带充滞环ＰＷＭ控制的三相交－交型矩阵变换器的仿真模型,给出了主要的仿真模型。仿真结果表明,采用电流滞环ＰＷＭ控制策略和矩阵变换器是可行的。     

三相抛物线PWM电流控制解耦方法(方法I)

抛物线脉宽调制(pulse width modulation,PWM)电流控制方法具有与传统滞环控制相媲美的高精度、快速电流跟踪控制性能,并能保持开关频率基本恒定,可广泛用于各种电压型功率变换器。但是现有文献仅给出了单相抛物线PWM电流控制方案,并未涉及如何用于三相三线变换器。该文利用叠加原理,将三相三线系统等效为虚构的三相四线系统与虚构的零序系统之和,提出一种三相抛物线PWM电流控制解耦方法,该方法通过3个独立的单相抛物线PWM电流控制器对虚构的三相电流进行控制,间接实现三相三线变换器实际电流的高精度快速跟踪控制。仿真和实验结果验证了该解耦控制方法的可行性和有效性。     

基于电流滞环跟踪控制的三相光伏并网系统

分析了三相光伏并网系统的主电路结构,提出了一种电流滞环跟踪控制的三相光伏并网系统。该系统具有稳定性好、电流跟踪性能好,响应快、不需要载波,能够实现功率因素为1 的并网电流输出。在MATLAB环境下,开发了三相并网系统仿真模型,仿真结果验证了所提出控制方案的正确性。     

基于dq坐标定时滞环比较三相PWM整流器的研究

滞环比较方式是PWM控制的常用方式,对电流滞环比较PWM控制方式的原理进行分析,总结电流滞环比较方式的优缺点。为了提高三相PWM整流器的电流跟踪性能,减少开关频率及开关损耗,在滞环宽度固定的基础上,提出了一种采用定时控制的瞬时值比较方式。     

基于DSP控制的三相高功率因数PWM整流器研究

提出了基于预测电流控制的电流控制算法，应用于数字控制的三相功率因数校正变换器。此算法可以简洁的实现电流内环，相应地减少了TMS320F240的程序占用资源；与预分解矩阵算法结合，只用一个定时器下溢中断就完成了所有算法。电流预测能实现三相输入电流的跟踪，便于电压环的设计，实现三相电压型PWM整流器的高功率因数。仿真和实验结果验证了预测电流控制器算法的有效性。     

矩阵变换器的电流控制策略

该文以矩阵变换器的输出电流为控制目标。首先将矩阵变换器等效为整流器和逆变器的串连，得出变换器基本滞环控制开关策略；并分别以改善其输出输入电流品质为出发点，分析得到正弦环宽滞环控制方法和输入电流空间矢量合成控制方法；在分析输入电压对输出电流影响的基础上，结合预测电流控制，得到了变换器独特的27矢量电流控制法。仿真证实了这些方法的有效性。     

无轴承开关磁阻电动机悬浮绕组功率变换器的分析与改进

简要介绍了无轴承开关磁阻电动机的基本原理,根据转矩和悬浮力的控制策略,分析了三相半桥功率变换器的特点和不足。推导了转矩和悬浮力的小信号模型,分析了变换器绕组电流纹波对转矩和悬浮力的影响。在此基础上,提出了一种改进措施——悬浮绕组功率变换器采用三相四桥臂结构,电流数字滞环采用三态控制方式。然后介绍了三相四桥臂功率变换器的各种工作模式和数学模型,分析了两种变换器在数字滞环控制方式下电流纹波的大小和差别。样机实验结果表明了改进措施的有效性。     

采用零矢量补偿的矩阵变换器电流控制策略

在矩阵变换器普通滞环电流控制的基础上，针对采用18静止矢量控制会造成输入电流高频正负振荡和区间恒值为零的现象，提出一种新型电流复合控制策略。该方法不使用旋转矢量调制，将矩阵变换器等效为虚拟整流器和逆变器串接的形式，其虚拟逆变部分采用零矢量补偿的控制策略，消除了输入电流的高频正负振荡；其虚拟整流部分采用空间矢量调制以消除区间恒值为零，两者复合控制改善了输入和输出电流的品质。仿真和实验结果证明了该控制方法的可行性和正确性。     

基于dSPACE的矩阵变换器控制策略实现

在研制传动控制系统的过程中,采用实时仿真法来研制一种新型的控制策略,以降低前期测试技术风险和开发费用.在此,利用dSPACE的快速控制原型(RCP)实时仿真系统,对矩阵变换器(Matrix Converter,简称MC)的双电压合成控制策略和滞环电流跟踪控制策略进行了实时仿真,给出了实时仿真波形.在线仿真结果表明,该方法有好的快速性和可靠性,可快速评估系统的可行性.     

正弦滞环电流控制可逆变流器

从改善可逆变流器输入电流谐波总畸变率(Total Harmonic Distortion,简称THD)角度出发,提出一种改进的正弦滞环宽度控制方法,该方法可有效减小可逆变流器的THD值.采用IGBT作为功率元件,DSP作为控制器核心,霍尔元件作为电流传感器,构造出一套10kW三相电压型可逆变流器系统.在不改变变流器硬件参数和控制参数的前提下,在该试验装置上对改进的正弦滞环宽度控制方法和固定滞环宽度控制方法的控制效果进行了比较.谐波分析结果表明,前者具有更小的THD值.试验结果证明,改进的正弦滞环宽度控制方法优于固定滞环宽度控制方法.     

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.     

矩阵变换器供电的永磁同步电动机矢量控制系统研究

基于矩阵变换器的优越电气性能结合矢量控制技术,深入研究采用矩阵变换器电流滞环PWM控制策略实现永磁同步电动机转子磁场定向矢量控制系统。采用Matlab仿真软件建立仿真模型并对其进行仿真,给出了主要的仿真波形。仿真结果表明矩阵变换器供电的永磁同步电动机矢量控制传动系统性能良好,而且克服了传统变换器中网侧输入电流波形差以及功率因数不高的缺点。     

基于矩阵变换器的感应电机矢量控制系统

研究了一种基于矩阵变换器的感应电机矢量控制系统,该系统将矩阵变换器的优点与交流电机矢量控制的优点相结合,实现了感应电机的高性能调速.调速系统的控制策略由两大部分组成,即矩阵变换器的间接空间矢量调制策略和感应电机按转子磁场定向的双闭环矢量控制策略.为有效控制感应电机的定子电流,双闭环矢量控制策略中采用了一种基于反馈解耦及补偿的电流环控制策略,可对转矩电流和励磁电流进行有效解耦和准确调节.实验证明了控制策略的可行性和有效性.     

悬浮电容钳位多电平矩阵变换器拓扑与控制

矩阵变换器已广泛应用于中低压系统中,但在高压领域,矩阵变换器的使用受到了开关器件电压等级的限制。将矩阵变换器与多电平拓扑相结合,有望成为解决这一难点的重要手段。文中论述了多电平矩阵变换器的结构特点,重点研究了采用悬浮电容钳位实现多电平矩阵变换器的可行性以及悬浮电容电压控制策略,提出了完整的输出电压与输入电流的状态空间矢量调制策略。最后,通过仿真与样机实验论证了控制算法的可行性、可靠性和有效性。