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基于Matlab的矩阵变换器仿真研究的设计 基于Matlab的矩阵变换器仿真研究的设计

格式:word 上传:2022-06-25 14:56:32

《基于Matlab的矩阵变换器仿真研究的设计》修改意见稿

1、“.....以子模块为例,内部如图,模型内部结构如图所示。根据输入参考电流信号和反馈的负载电流信号的差值,利用滞环模块产生斩波信号,经逻辑非后产生续流信号。设置模块的属性,即可设置相应的滞环宽度。考虑到仿真速度及精度,模型在仿真时期设置宽度为参考电流的。图信号发生模块内部机构及产生方法控制信号产生模块把状态发生器模块产生的三个双向开关的斩波和续流工作状态逻辑值与信号发生模块产生的斩波信号和续流信号分别逻辑与,得到各开关的斩波信号和续流信号,然后再逻辑或,得到各开关的控制信号。单向开关控制信号产生模块的作用是把三个双向开关的控制信号根据给定参考电流信号的方向分离成个单向开关的控制信号,分离方法仍然是采用模块进行选择。测量观测模块是利用和模块观测输出电流和电压波形。并在模型中加入了模块用于对输出电流和电压进行分析......”

2、“.....图为仿真模型图图仿真模型给定参考电流为幅值,频率分别为和,初相为零的正弦波。设置滞环宽度为幅值的,仿真采用算法。阻感负载负载电流和电压波形及其分析如图到图所示。图时负载电流及分析图时负载电压及分析图时负载电流及分析图时负载电压及分析仿真结果表明,基于电流滞环控制策略输出电压和电流波形较好,并且谐波含量较少。电流滞环比较的控制策略验证基于开关函数的矩阵变换器的可行性。矩阵变换器的建模和仿真基于法的矩阵变换器的建模和仿真与矩阵变换器相比矩阵变换器增加了行,多了三个双向开关,其主电路如下图图矩阵变换器的功率变换部分及内部够造图其控制部分的模型如图,包括三个部分第部分为法中的各个可控变量,包括时钟源数学函数和个输入变量。通过改变这部分的个输入变量就可以实现各种输入电流和输出电压......”

3、“.....图矩阵变换器控制部分第二部分为中个低频开关函数的计算式,这些计算式的输入是第部分的时钟源数学函数和个输入变量经过模块后的输出。根据约束条件式,可得,得到这个低频函数的表达式为第三部分的功能是根据第二部分个数学函数计算得到的值,产生个双向开关的驱动信号。对于个低频开关函数,乘以开关周期就代表了个双向开关在该开关周期内的导通时间。根据每行三个开关的导通时间,安排三个开关轮流导通,也就是产生的组驱动信号,每个开关周期内有且只有个驱动信号是高电平,三个驱动信号轮流高电平。得到仿真电路如下图图矩阵变换器仿真图仿真的基本参数输入三相相电压幅值,频率,阻感负载,载波频率输出电压频率。仿真算法为。图,图分别负载电压波形和负载电流波形及其分析图负载电压波形波形及其分析图负载电流波形及其分析仿真结论基于法的矩阵式变换器的负载电压和电流的波形都较好且谐波含量较少......”

4、“.....对于线电压输入仿真模型,仍然分为主电路,控制电路和测量观测模块三大部分。其中主电路中的三相对称输入电压源和负载不变,功率变换电路采用个双向开关的形式而控制电路则分为开关状态产生模块斩波状态产生模块和续流状态产生模块信号发生模块控制信号产生模块和单向开关控制信号产生模块,但是由于采用不同的斩波和续流方式,开关状态产生模块有所变化,同时在利用电流滞环控制建立控制信号发生器的基础上增加了基于前馈补偿调制策略的控制信号发生器模型,并对这种调制策略进行仿真研究。主电路中的三相对称输入电压源及负载不变,功率变换电路采用个双向开关的形式。图,分别为的外部连接端子和内部结构。图功率变换模块的仿真模型由图易知的输入端为个单向开关的控制端以及三相电压源输入端,输出相当于中个线电压输出端......”

5、“.....根据线电压输入的控制策略,它的控制电路仍然由开关状态产生模块信号发生模块控制信号产生模块和单向开关控制信号产生模块四大部分组成。根据相同的控制方法当输入线电压最大时,根据给定参考电压的方向可以选择控制和或和同时对输入电压进行斩波,并选择和作为续流回路。图,分别斩波状态产生模块及其内部结构。图斩波状态产生模块图内部结构斩波状态产生模块的个输入端分别为输入参考电流信号以及经过测量后的三相输入相电压信号和这三个电压信号经过模块的综合信号,输出则是个双向开关的斩波状态逻辑信号。并且用于产生双向开关斩波状态逻辑的子模块和只是输出增加了恒速恒频发电方式的局限,可使发电机随原动机转速的变化而改变交流励磁电源的频率幅值相位保证发电机输出恒频的电能。能够提高发电机及电网动态稳定性,提高能源的利用率和发电机组运行的效率。研制满足上述要求的新型功率变换器是交流励磁的发展方向......”

6、“.....它能直接实现交交变换,与传统的交直交的变频器相比无中间直流环节,能量直接传递,传输效率高可获得正弦的输入电流和输出电压,波形失真度小输入功率因素可在正负之间任意调节,可以不产生无功或对电网起到定的无功补偿作用,且与负载功率因素无关能量可双向传递,适合四象限运行的交流传统系统控制自由度大,与相控式交交变频相比,输出频率不受输入电源频率限制。以上这些有点使得矩阵式变换器的研究工作在国内外引起了广泛的重视,具有广阔的发展前景。矩阵变换器发展展望经过多年的研究和开发工作,人们对矩阵式变换器的研究越来越透彻,获得了大量的理论成果和实验结果,并已经成功地应用到电力传动领域。随着矩阵式变换器控制算法的日益成熟,安全换流策略的日益成功,输入滤波器设计与过压保护措施的日趋完善,矩阵式变换器产品化的步伐也越来越快。可以预见,作为种环保变换器......”

7、“.....随着电力电子器材技术的发展,控制理论的日益完善,特别是双向开关的研制发展,矩阵变换器日益接近产业化。矩阵变换器将会在以下方面有新的技术和理论突破矩阵变换器的集成化与模块化。矩阵变换器的优势之就在于结构紧凑效率高,因此未来的发展趋势就是应用双向开关,实现功率器件集成在个模块内,以便于与电机系统集成。新的控制理论。矩阵变换器的等效虚拟交直交实质是通用的控制方法。作为电机系统这特定负载,就已成熟的矢量控制和直接转矩控制都应在矩阵变换器电机系统中得到应用。矩阵变换器的抗干扰能力。矩阵变换器由于没有直流环节,输入与输出直接耦合,因此提高矩阵变换器抗干扰能力以及在输入三相不对称情况下矩阵变换器性能的改善都有待进步的研究。软开关技术在换流过程中的应用以及矩阵变换器输入侧滤波器的优化设计。矩阵变换器在无功补偿与功率因数校正领域中的应用研究......”

8、“.....而后者的技术特别是市场应用方面业已成熟。因此,矩阵变换器的发展前途在于尽快实现产业化,并尽快在价格性能体积可靠性等方面超越双变换器,从而占据未来传动技术的主导地位。总结本文对矩阵变换器的建模和仿真进行了研究,主要工作如下介绍了构成矩阵式变换器的双向开关的各种拓扑结构并对描述了各自的优缺点。介绍基于开关函数的法并给出低频开关函数的通式,推导出矩阵式变换器交交直接变换的控制方法探讨了基于电流滞环控制策略的矩阵式变换器的电路结构,并给出了矩阵式变换器基于电流滞环控制的控制策略。在理论分析和研究的基础上,应用软件对采用理想开关及二极管组合双向开关条件下,矩阵式变换器带阻感性负载进行仿真。仿真的主要目的是验证矩阵式变换器控制策略的正确性,本文选择对基于开关函数的法的控制策略进行仿真,证明矩阵式变换器实现交交直接变频的可行性......”

9、“.....仿真结果表明提出的控制策略是正确可行的。谢辞本论文是在杜少武老师的悉心指导下完成的,经过了两个多月的努力,论文的每章节都凝聚着老师的心血。在此,谨向杜老师表达我真诚的谢意和崇高的敬意,最后,深深感激支持我和帮助我的同学和朋友们,我在这里向他们说声谢谢,参考文献杜少武,韩斌种新颖的矩阵变换器载波预调制控制策略的研究合肥工业大学学报,已录用邓文浪,杨欣荣,朱建林不平衡负载情况下基于双序坐标系双级矩阵变换器的闭环控制研究中国电机工程学报,年期方永丽,唐轶等矩阵变换器四步换流策略的优化方法研究中国矿业大学学报,年期郭前岗,孟彦京,李耀华矩阵变换器馈电电机驱动系统的建模与仿真研究电气传动,年期黄俊,王兆安电力电子技术第版机械工业出版社易灵芝,李志勇,丁伟,朱建林,张林亭用进行三相交交变频电源的仿真设计兵工自动化,年第卷第期陈明,郭前岗,李耀华......”

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