三相PWM整流器及其控制策略研究

论文题目: 三相PWM整流器及其控制策略研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电力电子与电力传动

作者: 何圣仲

导师: 罗乾超

关键词: 整流器,空间矢量,控制算法,功率因数

文献来源: 西南交通大学

发表年度: 2005

论文摘要: 减少电网谐波污染、提高电力整流装置的功率因数是电力电子研究领域的重要组成部分。PWM整流器因具有功率因数高、能量双向流动的优点,适用于中大功率的三相PWM整流器的研究已经成为国内外研究的热点之一,因此对三相PWM整流器的开关控制策略进行深入研究具有很重要的现实意义。本文首先讨论了三相电压型PWM整流器的基本原理,然后在推导其数学模型的基础上总结了目前采用的各种控制方法,并且指出了各自的特点,主要针对三相电压型PWM整流器的开关控制脉冲的控制算法进行了研究。文中首先分析了基于空间电压矢量调制PWM(SVPWM)的控制方法,详细推导了其实时控制算法原理和计算过程,给出了两种改进方案:其一,在矢量区间判断上采用同步触发脉冲进行判断,给出了在各个扇区中的矢量选择以及占空比的计算公式。其二,采用非坐标变换法进行矢量区间判断,矢量选择和作用时间的计算。这两种改进方法均对SVPWM控制算法有一定程度的简化,从而使其更易于数字化实现。另外,根据PWM整流器的非线性特点给出了一种基于Lyapunov稳定性理论的控制算法,从理论上解决了整流器的大范围渐进稳定的问题。文中给出了三相电压型PWM整流器主电路参数设计方法,并建立了Matlab/Simulink环境下的仿真模型,对上述控制算法进行了仿真,仿真结果验证了控制算法的正确性和可行性。

论文目录:

第1章绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 整流技术发展现状

1.2.1 相控式低频整流

1.2.2 高频整流(即PWM整流)技术

1.3 PWM整流器的控制方法

1.4 本文研究的主要内容、目标

第2章 PWM整流器原理、拓扑及数学模型

2.1 PWM整流器原理

2.1.1 PWM整流器四象限运行

2.1.2 单相PWM整流器原理

2.2 电压型PWM整流电路拓扑

2.2.1 单相半桥、全桥PWM整流器拓扑

2.2.2 三相半桥、全桥PWM整流器拓扑

2.2.3 三相三电平PWM整流器拓扑

2.2.4 基于软开关调制的PWM整流器拓扑

2.3 PWM整流器的数学模型

2.3.1 开关函数描述的三相PWM整流器一般数学模型

2.3.2 ABC静止坐标系的低频模型

2.3.3 三相PWM整流器的d-q模型

2.3.4 d-q模型的线性化

第3章三相PWM整流器的SVPWM控制

3.1 PWM整流器SVPWM控制

3.1.1 空间电压矢量分布和区间划分

3.1.2 空间电压矢量的合成

3.1.3 控制算法

3.2 PWM整流器SVPWM改进控制

3.2.1 改进方案的区间分配

3.2.2 改进方案的矢量合成

3.2.3 改进方案的控制算法

3.3 基于非正交变换SVPWM控制

第4章基于Lyapunov函数的控制方法

4.1 概述

4.2 基于Lvapunov函数的控制方法

第5章主电路参数设计及系统仿真

5.1 交流侧电感的设计

5.2 直流侧电容的设计

5.3 SVPWM控制系统仿真

5.3.1 改进控制方法的仿真

5.3.2 基于非正交变换算法的仿真

5.4 基于Lyapunov函数算法仿真

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

发布时间: 2005-08-16

参考文献

[1].PWM整流器控制策略研究[D]. 郑凯.华南理工大学2017
[2].基于预测控制的PWM整流器研究[D]. 冯泽文.哈尔滨工程大学2017
[3].基于分数阶的单相PWM整流器建模与控制研究[D]. 马方军.河南理工大学2016
[4].三相PWM整流器的高性能控制[D]. 张伟.北方工业大学2017
[5].单相高效率、高功率因数PWM整流器的研究[D]. 周攀亮.西安科技大学2015
[6].三相PWM整流器系统控制及谐波抑制研究[D]. 徐磊.东北大学2013
[7].PWM整流器的变阻尼控制与应用[D]. 谷雨.青岛大学2016
[8].PWM整流器阻抗特性研究[D]. 李政.华中科技大学2015
[9].基于无差拍电流控制的PWM整流器研究[D]. 郑雷.广东工业大学2016
[10].基于PWM整流器的直接功率控制方法研究[D]. 曲诺亚.长春工业大学2016

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