高功率因数电压型整流器数学模型及控制策略的研究

论文摘要

在电力电子功率变换装置中,高功率因数电压型整流器装置因其谐波少,功率因数高得到广泛应用。本文详细论述了三相电压型整流器在abc、αβ和dq坐标系下的数学模型。对空间电压矢量控制策略和直接功率控制策略进行了系统分析,使用Matlab仿真软件的Simulink模块建立了仿真模型,得到了正确的仿真结果。本文的创新之处在于在直接功率理论的基础上,将控制开关表区分为有功和无功两个,使得系统的启动性能得到了改善。并应用Matlab仿真软件的Simulink模块建立了仿真模型,得到仿真结果证明理论分析的正确性。最后,给出了直接功率控制系统的主电路参数设计,并应用Matlab仿真软件的Simulink模块建立了仿真模型,得到了符合预期的仿真结果,证明该控制策略的正确性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 课题研究背景及其意义
• 1.2 国内外电压型PWM 整流器的发展动态
• 1.2.1 数学模型
• 1.2.2 拓扑结构
• 1.2.3 控制策略
• 1.3 本课题研究内容和研究成果
• 第二章 电压型PWM 整流器的数学模型
• 2.1 PWM 整流器工作原理分析
• 2.1.1 单相PWM 整流器工作原理
• 2.1.2 三相PWM 整流电路
• 2.2 三相电压型PWM 整流器在不同坐标系下的数学模型
• 2.2.1 基础模型
• 2.2.2 三相电压型PWM 整流器在α、β静止坐标系下的数学模型
• 2.2.3 三相电压型PWM 整流器在d、q 旋转坐标系下的数学模型
• 2.3 三相电压型PWM 整流器基于虚拟磁链的数学模型
• 2.4 本章小节
• 第三章 电压型PWM 整流器的空间矢量控制
• 3.1 空间电压矢量控制原理
• 3.2 空间电压矢量的合成
• 3.3 空间电压矢量的控制算法
• 3.4 基于MATLABL 的空间电压矢量仿真
• 3.4.1 PWM 整流器空间电压矢量控制方式仿真
• 3.4.2 PWM 仿真结果及分析
• 3.5 本章小节
• 第四章 电压型PWM 整流器的直接功率控制
• 4.1 三相电路瞬时功率理论
• 4.2 PWM 整流器瞬时功率控制原理
• 4.3 传统的虚拟磁链定向的PWM 整流器瞬时功率控制策略
• 4.4 改进的虚拟磁链定向的PWM 整流器瞬时功率控制
• 4.5 本章小结
• 第五章 电压型PWM 整流器控制系统的设计
• 5.1 PWM 整流器瞬时功率和电压双闭环控制系统
• 5.2 控制系统的结构及系统设计
• 5.3 交流侧电感的选择
• 5.4 输出直流电压的选择
• 5.5 直流侧电容的选择
• 5.6 直接功率控制系统仿真
• 5.6.1 系统参数设计
• 5.6.2 系统仿真
• 5.6.3 仿真结果分析
• 5.7 本章小结
• 第六章 结论
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况