基于电流重构的PWM整流器控制研究

在深入研究PWM 整流器拓扑和数学模型的基础上,提出一种基于相电流重构和虚拟磁链的PWM 整流器无传感器控制策略。三相交流电流可根据直流母线电压和开关管信号进行重构,重构电流进行调理滤波后可用于建立虚拟电网磁链从而估算出坐标变换所需的角度信息。该控制策略不仅可作为无传感器控制系统独立运行,也可作为传统PWM 整流器的一种备用控制方案,降低因传感器故障造成的影响,提高系统的可靠性。实验部分搭建了基于RT‐LAB半实物实时仿真硬件电路和 TMS320F28335数字处理器的实验平台,实验结果证明了该控制策略的正确性和可行性。     

基于DSP控制的开关磁阻电机系统上位机通信研究

本文介绍了基于DSP的开关磁阻电机驱动系统与上位机的通信 ,给出了DSP串行通讯的硬件接口电路和软件设计。文中分别采用VB6.0语言和C语言编制了上位机通讯程序和下位机程序。实验结果表明 ,本文设计的通信程序可以实现上位机对驱动系统的监控。     

单相五电平整流器滑模模型预测控制

五电平整流器由于具有大功率输出能力、网侧电流谐波小的特性而被广泛应用于高压电力传输变换场合.该文以耦合电感五电平整流器为研究对象,针对传统模型预测外环采用PI控制存在的动态性能差、抗扰动能力差的问题,提出滑模模型预测控制(SMMPC)算法.首先,分析整流器的五电平产生原理,在此基础上建立外环与内环控制所需的动态方程.然...     

单相五电平脉冲整流器滑模比例积分谐振控制

以基于耦合电感的新型单相五电平脉冲宽度调制（PWM）整流器为研究对象,为了提升系统动态响应、维持单位功率因数、减少网侧电流谐波含量,提出滑模比例积分谐振（PIR）控制算法. 通过对新型单相五电平PWM整流器的电路拓扑和工作原理分析,构建整流器d-q同步旋转坐标系下的数学模型,推导整流器电压外环滑模和电流内环PIR控制算法,给出具体设计过程. 与d-q坐标系传统比例积分（PI）电流控制算法相比,所提滑模PIR控制算法动态响应速度更快,网侧电流谐波含量更低. 搭建基于MATLAB/Simulink的仿真模型和基于RT-lab的半实物实时仿真平台,对滑模PIR控制算法与d-q坐标系传统PI电流控制算法分别进行计算机仿真和半实物实验对比研究,仿真和实验结果验证了所提滑模PIR控制算法的正确性和可行性.     

单相五电平整流器无延时功率观测控制方法

为提升单相五电平整流器的控制性能,研究了一种基于无延时功率观测器的双闭环综合控制方法。 该方法通过提出一 种虚拟电流信号重构算法并结合改进广义积分算法构建了无延时功率观测器,将其应用到整流器内环的模型预测功率控制当 中实时观测所需功率,同时电压外环采用线性自抗扰控制代替传统比例积分算法。 实验结果表明,该控制方法在功率突变后重 新跟踪给定值所需时间缩短了 5~ 7 ms,在电网电压跌落和负载扰动工况下使直流侧电压波动分别降低 4. 4%和 4. 8%。 相较于 传统方法,本文方法不仅降低了整流器的启动超调、提升了内环模型预测功率控制的动态性能,而且有效增强了电压外环的抗 干扰能力。     

基于Matlab的开关磁阻电机伺服系统建模仿真

本文在Matlab／simulink环境下，构建了开关磁阻电机定位的转矩控制模型，并建立了在任意给定位置角度下开关磁阻电机伺服系统的仿真模型。对位置和速度的仿真波形与从上位机采下的实验波形进行比较分析，结果表明模型较为准确、简便、实用，仿真结果能如实地反映系统的工作状况，证明此模型可以为开关磁阻电机伺服系统的调试提供依据。     

基于加权最小二乘的变流器杂散电感提取方法

在功率变流器中,由于线路杂散电感的存在,IGBT关断瞬间会产生电压尖峰并对整个电路性能产生较大影响。准确分析提取线路的杂散电感,可以优化变流器系统的设计并提升变流器运行的整体性能。针对IGBT关断过程中因电流变化率不易准确提取使得杂散电感计算不准的问题,提出一种基于加权最小二乘法来计算杂散电感的优化方法,并通过电容两侧布局的拓扑结构进行分析。仿真和实验结果表明,该方法可以提高IGBT关断电流变化率线性化提取的准确度,降低线路杂散电感的计算误差。     

缓冲电容对IGBT变流器特性的影响研究

在IGBT构成的变流器主电路中常采用并联缓冲电容的缓冲电路来抑制开关管关断过程中引起的过大电压冲击,保护IGBT和变流器.基于IGBT的动态模型,从理论上分析了缓冲电容对IGBT关断时产生的电压冲击规律,比较了不同缓冲电容对IGBT关断时的电压冲击情况及负面影响,得出缓冲电容在降低IGBT关断过冲电压的同时也会引起母线上电流电压振荡的结论.给出了IGBT关断时由缓冲电容引起振荡的仿真和实验结果,并指出了减小缓冲电容的方法.     

基于结构的变流器母排杂散电感优化方法研究

针对大功率变流器功率开关关断时,由叠层母排杂散电感引起的瞬时高压问题,对叠层母排的杂散电感与其结构之间的关系进行了研究。利用Q3D软件对不同尺寸、开孔、开槽等母排常见的结构进行了建模与杂散电感提取,结合对母排中电流流通路径的分析,建立了不同母排结构与杂散电感大小之间的关系,提出了一种基于改善电流流通通道的低感母排结构优化方法。利用该方法对现有的一台有源电力滤波器母排进行了优化设计,采用双脉冲法实验对优化前后母排杂散电感进行了测量。研究结果表明,该优化方法可明显降低母排的杂散电感,并能有效地抑制功率开关关断瞬间所产生的电压冲击。     

含耦合电感的三相五电平整流器积分滑模控制

多电平整流器在高压大功率场合具有广阔应用场景。该文对含耦合电感的三相五电平整流器进行研究，首先，分析了三相五电平整流器的工作原理并建立了数学模型。其次，针对传统滑模控制应用于该整流器存在稳态误差的问题，提出融合比例积分的非线性积分滑模控制策略，实现了整流器输出电压的无差跟踪，并利用李雅普诺夫函数验证了针对该整流器所设计积分滑模控制的稳定性。最终，以负序电压注入的方法解决了由于整流器含有多个直流输出而固有的输出电压不均衡问题，并对所提控制方法进行了仿真与实验，验证了其正确性和有效性。