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矩阵变换器控制算法的仿真研究

作　者: 宋明华
导　师: 刘军；李生民
学　校: 西安理工大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 矩阵变换器 MATLAB仿真空间矢量调制策略
分类号: TM46
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 53次
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内容摘要

矩阵变换器作为一种通用电力变换装置,可以方便实现n相到m相变换。该变换器能够产生可控的正弦输出电压和单位功率因数的输入电流；无中间储能环节、能量可双向传递一次变换、动态响应快；采用不同控制算法,可实现整流、逆变、变频、斩波等功能。因此,利用电力电子技术、计算机技术和控制理论的研究成果,开发一种对电网无污染、四象限运行的高质量交流变频电源,成为从事电力电子分析与控制学者研究的热点。本文介绍了矩阵变换器的数学基础,工作原理,电路组成和其它的变换功能。重点论述了控制策略和换流策略这两项关键技术。控制策略列举了Venturini控制法,空间矢量法等。换流策略主要研究和比较了半软四步换流法和半自然两步换流法。在比较各种控制策略的基础上,利用Simulink建立了两个调制策略的仿真模型,仿真结果证明了矩阵变换器良好的变压变频能力。本文研究的目的是对矩阵式变换器基本原理、控制策略、开关换流、应用范围等基本性问题进行探索性研究工作。通过理论分析、计算机仿真和实验验证得出了一些有意义的经验和结论,为课题的进一步的深入研究奠定了基础。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-10
  1.1 概述  7
  1.2 研究矩阵变换器的意义  7-8
  1.3 矩阵变换器的发展现状  8-9
  1.4 课题的主要研究内容  9-10
2 矩阵变换器的原理  10-14
  2.1 矩阵变换器的基本工作原理  10-11
  2.2 矩阵变换器的基本电路拓扑  11-14
    2.2.1 矩阵变换器的主电路  11-12
    2.2.2 开关电路  12
    2.2.3 保护电路  12-13
    2.2.4 滤波电路  13-14
3 矩阵变换器控制策略的研究  14-26
  3.1 Venturini控制算法  14-16
  3.2 改进Venturini控制算法  16
  3.3 优化直接矩阵控制算法  16-18
  3.4 陈氏合成法  18-19
  3.5 空间矢量调制法  19-25
  3.6 本章小结  25-26
4 矩阵变换器换流策略的研究  26-31
  4.1 换流策略的研究  26
  4.2 换流策略概述  26-27
    4.2.1 基本换流策略  26-27
    4.2.2 半软化换流  27
  4.3 半软化四步换流法原理  27-28
  4.4 半自然两步换流法原理  28-30
  4.5 两种换流策略的比较  30-31
5 矩阵变换器的仿真研究  31-52
  5.1 利用MATLAB对矩阵变换器的仿真  31
  5.2 Venturini算法的仿真  31-40
    5.2.1 模块介绍  31-37
    5.2.2 仿真结果  37-40
    5.2.3 仿真结论  40
  5.3 空间矢量的仿真  40-46
    5.3.1 模块介绍  41-42
    5.3.2 仿真结果  42-45
    5.3.3 仿真结论  45-46
  5.4 半软化四步换流法仿真  46-48
  5.5 半软化两步换流法仿真  48-51
  5.6 仿真小结  51-52
总结与展望  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-56
附录  56-58
在校学习期间所发表的论文、专利、获奖及社会评价等  58

矩阵变换器控制算法的仿真研究

内容摘要

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