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电流型Z源逆变器主电路控制策略研究

作 者: 翟清震
导 师: 曹茂永;房绪鹏
学 校: 山东科技大学
专 业: 控制理论与控制工程
关键词: Z源逆变器 电流型 三值逻辑 控制策略
分类号: TM464
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要


本文首先阐述了逆变器在国内外的发展情况,分析了传统逆变器的不足和局限性,进而分析了一种新型Z源逆变器,它可以克服传统逆变器的不足,并具有传统逆变器所没有的新特性。第二章对电流型Z源逆变器进行了数学建模,分别进行了三相坐标系建模,两相静止坐标系建模和两相旋转坐标系建模,为后续的应用研究作理论基础。第三章分析了电流型Z源逆变器的工作原理,包括其主电路拓扑结构,Z源逆变器升降压原理和Z源逆变器的主电路设计。第四章详细介绍了Z源逆变器的控制策略。由于电流型Z源逆变器允许开路零矢量的存在,所以传统的控制策略不再适用于Z源逆变器,为此本文提出了三值逻辑控制策略,通过二-三值逻辑转换,可将传统的控制逻辑应用于Z源逆变器。随后本文对Z源逆变器的脉宽调制策略进行了深入研究,包括三次谐波注入调制法,梯形波调制法,倍频PWM技术,电流瞬时值单环反馈控制以及空间矢量调制策略。第五章对提出的Z源逆变器的各种控制策略进行了基于SIMULINK的模型仿真。首先建立了二-三值逻辑转换的仿真模型,将传统的二值逻辑信号经过转换后变为了可用于Z源逆变器的三值信号,并通过仿真验证了其有效性。接着,对三次谐波注入法、倍频调制法、三值逻辑空间矢量控制法、电流瞬时值单环反馈控制法进行了验证,将这些信号经过二-三值逻辑转换之后注入了Z源逆变器的主电路模型,分析了其输出的电流、电压波形,验证了控制策略的有效性。最后,对本文进行的新型的Z源逆变器的研究和应用进行了总结和展望,并指出了论文已经完成的工作和以后要进行的工作

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
1 绪论  11-19
  1.1 传统逆变器的发展现状和应用领域  11-13
  1.2 传统逆变器的局限性  13-15
  1.3 新型的Z源逆变器  15-17
  1.4 论文选题的意义及主要研究内容  17-19
2 电流型Z源逆变器的数学模型  19-24
  2.1 电流型Z源逆变器的三相CSI建模  19-21
  2.2 两相静止坐标系模型  21-22
  2.3 两相旋转坐标系模型  22-24
3 电流型Z源逆变器的工作原理  24-28
  3.1 电流型Z源逆变器主电路拓扑结构  24
  3.2 电流型Z源逆变器的升降压原理  24-27
  3.3 电流型Z源逆变器的主电路设计  27-28
4 电流型Z源逆变器的控制策略研究  28-58
  4.1 电流型Z源逆变器的三值逻辑控制  28-31
  4.2 逆变器的双极性脉宽调制策略  31-40
  4.3 单极性SPWM脉宽调制策略  40-43
  4.4 倍频式PWM技术  43-44
  4.5 电流瞬时值单环反馈控制  44-49
  4.6 空间矢量脉宽调制策略  49-58
5 Z源逆变器的SIMULINK仿真  58-70
  5.1 三值逻辑控制策略的仿真  58-61
  5.2 三次谐波注入调制策略的仿真  61-64
  5.3 倍频调制策略仿真  64-66
  5.4 空间矢量PWM调制策略仿真  66-67
  5.5 电流滞环调制策略仿真  67-70
6 结论与展望  70-71
  6.1 结论  70
  6.2 展望  70-71
致谢  71-72
攻读硕士期间主要成果  72-73
参考文献  73-75

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 变流器 > 逆变器
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