本文關(guān)鍵詞：三相四橋臂逆變器的三維空間矢量調(diào)制策略研究

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【摘要】：隨著工業(yè)傳動(dòng)、軌道交通領(lǐng)域伴隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展,對(duì)逆變電源系統(tǒng)的性能要求日益提高。三相四橋臂逆變器因其結(jié)構(gòu)緊湊、體積重量小并具有良好的帶不平衡負(fù)載能力而備受關(guān)注。本文對(duì)基于三維空間矢量調(diào)制策略(3D-SVPWM)的三相四橋臂逆變器進(jìn)行了深入研究。論文首先概述了逆變技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),比較分析了幾種三相四線制逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)�；趯�(duì)稱(chēng)分量法和坐標(biāo)變換相關(guān)理論,對(duì)三相四橋臂逆變器的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了推導(dǎo),分析了三相電壓不平衡產(chǎn)生的原因并提出了三種控制策略,重點(diǎn)研究基于相序分解原理的電壓電流雙閉環(huán)PI控制策略。論文接著歸納總結(jié)了幾種三相四橋臂逆變器調(diào)制策略,重點(diǎn)研究基于a-b-c坐標(biāo)系下的三維空間矢量調(diào)制策略。在Matlab/Simulink仿真軟件中搭建了三相四橋臂逆變器仿真模型,并進(jìn)行了開(kāi)環(huán)、閉環(huán)仿真,驗(yàn)證了模型的正確性與控制算法的有效性。論文最后采用TMS320C6713 DSP控制芯片編寫(xiě)控制程序,基于RT-Lab實(shí)時(shí)仿真器搭建了三相四橋臂逆變器半實(shí)物仿真平臺(tái)。分別在三相帶平衡負(fù)載、三相帶不平衡負(fù)載以及三相帶混合型線性負(fù)載的工況下進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果證明了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性以及控制策略的有效性。
【關(guān)鍵詞】：三相四橋臂逆變器 三維空間矢量調(diào)制 DSP控制 半實(shí)物仿真平臺(tái)
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 課題研究背景與意義8
• 1.2 逆變技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)8-10
• 1.2.1 多電平技術(shù)9
• 1.2.2 PWM軟開(kāi)關(guān)技術(shù)9
• 1.2.3 并聯(lián)技術(shù)9
• 1.2.4 高效率雙向變換器9
• 1.2.5 數(shù)字化控制9-10
• 1.3 三相四線制逆變器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)10-12
• 1.3.1 △/Y變壓器式三相逆變器10
• 1.3.2 中點(diǎn)形成變壓器式三相逆變器10
• 1.3.3 組合式三相逆變器10-11
• 1.3.4 分裂電容式三相逆變器11
• 1.3.5 三相四橋臂逆變器11-12
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容12-13
• 第二章 三相四橋臂逆變器數(shù)學(xué)建模與控制策略13-29
• 2.1 三相四橋臂逆變器數(shù)學(xué)建模13-18
• 2.1.1 對(duì)稱(chēng)分量法原理13-14
• 2.1.2 坐標(biāo)變換理論14-15
• 2.1.3 三相四橋臂逆變器數(shù)學(xué)模型15-18
• 2.2 三相逆變器控制方法概述18-21
• 2.2.1 經(jīng)典PID控制18-20
• 2.2.2 模糊PID控制20
• 2.2.3 無(wú)差拍控制20
• 2.2.4 重復(fù)控制20-21
• 2.2.5 滑模變結(jié)構(gòu)控制21
• 2.2.6 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制21
• 2.3 三相四橋臂逆變器控制策略21-28
• 2.3.1 前饋補(bǔ)償控制策略22-23
• 2.3.2 正序分量同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的控制策略23-24
• 2.3.3 未相序分解的雙同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的控制策略24-25
• 2.3.4 相序分解的雙同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的控制策略25-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 三相四橋臂逆變器三維空間矢量調(diào)制策略29-43
• 3.1 三相四橋臂逆變器調(diào)制策略29-32
• 3.1.1 滯環(huán)電流調(diào)制29-30
• 3.1.2 SPWM調(diào)制30-31
• 3.1.3 空間矢量調(diào)制31-32
• 3.2 基于 α-β-γ 坐標(biāo)系下的三維空間矢量調(diào)制算法32-35
• 3.3 基于a-b-c坐標(biāo)系下的三維空間矢量調(diào)制算法35-42
• 3.3.1 基于a-b-c坐標(biāo)系下的開(kāi)關(guān)矢量35-37
• 3.3.2 開(kāi)關(guān)矢量的選擇37-40
• 3.3.3 開(kāi)關(guān)矢量占空比的計(jì)算40-41
• 3.3.4 開(kāi)關(guān)矢量的排列方式41-42
• 3.3.5 兩種空間矢量調(diào)制策略的比較42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 三相四橋臂逆變器離線仿真43-60
• 4.1 離線仿真模型的建立與參數(shù)的選擇43-45
• 4.2 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)仿真45-49
• 4.2.1 基于SPWM調(diào)制方式下的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)仿真45-46
• 4.2.2 基于SVPWM調(diào)制方式下的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)仿真46-48
• 4.2.3 基于 3D-SVPWM調(diào)制方式下的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)仿真48-49
• 4.3 閉環(huán)系統(tǒng)仿真49-58
• 4.3.1 基于單正序分量控制策略的系統(tǒng)仿真49-51
• 4.3.2 基于未相序分解控制策略的系統(tǒng)仿真51-53
• 4.3.3 基于相序分解控制策略的系統(tǒng)仿真53-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第五章 三相四橋臂逆變器半實(shí)物仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)60-70
• 5.1 系統(tǒng)組成及其主要功能60
• 5.2 控制程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)60-66
• 5.2.1 DSP初始化程序設(shè)計(jì)61-62
• 5.2.2 逆變器主程序設(shè)計(jì)62
• 5.2.3 主循環(huán)算法設(shè)計(jì)62-63
• 5.2.4 分序算法DSP實(shí)現(xiàn)63-64
• 5.2.5 電壓電流雙閉環(huán)PI控制DSP實(shí)現(xiàn)64-65
• 5.2.6 三維空間矢量調(diào)制算法DSP實(shí)現(xiàn)65
• 5.2.7 定時(shí)器T0、T1中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)65-66
• 5.3 半實(shí)物仿真平臺(tái)構(gòu)建66-69
• 5.3.1 半實(shí)物仿真概述66-68
• 5.3.2 半實(shí)物仿真開(kāi)發(fā)流程68-69
• 5.3.3 半實(shí)物仿真開(kāi)發(fā)環(huán)境69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 第六章 試驗(yàn)與分析70-75
• 6.1 三相帶平衡負(fù)載試驗(yàn)72-73
• 6.2 三相帶不平衡負(fù)載試驗(yàn)73
• 6.3 三相帶混合型線性負(fù)載試驗(yàn)73-74
• 6.4 本章小結(jié)74-75
• 第七章 總結(jié)與展望75-77
• 7.1 總結(jié)75
• 7.2 展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研情況80-81
• 致謝81

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