交-交矩阵变换器电压传输比的仿真研究

针对矩阵变换器电压传输比低的缺陷,提出了一种新颖的调制策略。借助矩阵变换器间接变换法的基本思路,虚拟整流过程中,采用输入电流的空间矢量调制;虚拟逆变过程中,采用输出电压空间矢量过调制模式I,然后,消除中间直流环节,得到交-交矩阵变换器的控制策略。着重对输出电压空间矢量过调制模式I进行了详细的分析,给出了有关具体的控制算法以及电压传输比与调制系数的关系式等,由计算可知,电压传输比可以提高到0.91。最后,运用MATLAB语言进行了建模,通过仿真实验验证了这种新颖控制策略的可行性。     

新型拓扑结构的交-交矩阵变换器建模法浅析

简述了交，交矩阵变换器的基本原理和空间矢量调制策略，详细分析了空间矢量调制算法的实现过程，分别应用MATLAB语言和SIMULINK工具建立了矩阵变换器的两种仿真模型。仿真结果表明，两种模型各有特色。前者主要用于快速地验证矩阵变换器的优良特性和调制策略的正确性、可行性；后者比较接近于矩阵变换器的硬件系统，为矩阵变换器的硬件系统的制作与研究提供理论上的指导，也可以对调制策略进行验证。总之，二者相互补充，相互验证，可视具体情况选用。两种模型具有扩充性，值得推广。     

矩阵变换器平衡/非平衡输入的对比分析

针对平衡与非平衡输入电压对空间矢量调制的矩阵变换器进行了仿真分析。第一种情况下验证了矩阵变换器的优良特性及空间矢量调制原理的可行性;也发现即使三相输入电压平衡,输入电流也存在失真现象。第二种情况与前者形成鲜明的对比,反映了非平衡输入电压对矩阵变换器输入、输出性能的巨大影响。提出了在输入、输出端设计滤波器以减轻或消除谐波的观点。     

矩阵式变换器AV方法及谐波系数优化的研究

以间接空间矢量调制法为例,简要叙述了矩阵式变换器空间矢量调制策略的基本原理。在此基础上,首次提出扇区谐波的概念,给出了其基波分量的数学表示式,并对空间矢量调制策略带来的这种特有谐波作了量化分析,给出了数值计算的结果和它的性质。     

空间矢量调制矩阵式变换器谐波的研究

以间接空间矢量调制法为例,简要叙述了矩阵式变换器空间矢量调制策略的基本原理.在此基础上,首次提出"扇区谐波"的概念,给出了其基波分量的数学表示式,并对空间矢量调制策略带来的这种特有谐波作了量化分析,给出了数值计算的结果和它的性质.     

基于载波调制的双级四脚矩阵变换器研究

为了抑制不平衡负载中的零、负序扰动,提出一种基于载波调制的双级四脚矩阵变换器解决方案.相对于3×4矩阵变换器的基于三维空间矢量调制方法,该方案无需繁杂的坐标变换、基于投影矩阵的占空比计算、棱柱体和四面体的辨识等,计算量大幅度减少,便于实现.双级四脚矩阵变换器是一种新型拓扑结构的电力变换装置,针对该拓扑提出的载波调制方法,不但具备处理不平衡负载的能力,而且能保证输入电流基本正弦,同时还能充分利用输入电压.还详细分析了在该调制策略下不平衡负载对输入电流的影响.数值仿真验证了该方案的可行性和解析推导的正确性.     

基于dSPACE的矩阵变换器电流控制策略实现

基于dSPACE实时仿真平台，对以输出电流为控制目标的基本滞环控制、间接电流预测控制及直接电流预测控制（27种状态）策略进行了实验验证，对比空间矢量调制策略，它们都有输入电流谐波含量大的缺点。该文以改善矩阵变换器的输入电流质量为出发点，得到了一种新的电流控制方法。新方法与基本的电流预测控制相比，输入电流的谐波有大的减少，改善了矩阵变换器的输入性能。通过dSPACE硬件实时仿真平台对新控制策略进行了实验研究，实验结果验证了该控制策略的正确性。     

矩阵变换器改进型共模电压抑制方法仿真研究

针对双级矩阵变换器(Two-stage Matrix Converter,TSMC)传统空间矢量调制策略下共模电压瞬时值较大的不足,在分析共模电压产生规律基础上,提出了一种适用于TSMC的改进型共模电压抑制方法。为有效抑制共模电压,将整流级6扇区细分为12扇区,并根据整流级参考电流矢量所在扇区位置及直流侧电压大小,重新定义和分配逆变级开关切换点,并合理选择和分布逆变级零矢量,从而使TSMC共模电压瞬时最大值降低至原有的57.7%,有效降低了共模电压幅值,抑制了共模电压负面效应。仿真结果验证了方案的可行性。     

交-交矩阵变换器SVM的新颖调制模式

人们经常研究矩阵变换器SVM的一种对称合成模式,即模式5,实际上,还有别的合成模式值得研究.首次为矩阵变换器提出了四种新型模式,扩展了矩阵变换器SVM的合成模式.首先,阐述了矩阵变换器的SVM;接着,详细讨论了矩阵变换器SVM的5种合成模式;第三,利用S函数的灵活性为每种合成模式建模;最后,通过分析仿真波形得到了一些重要的富有创新的结论.实验结果验证了所有合成模式是可行的,包括首次提出的4种.在这4种中有2种明显优越于人们经常研究的合成模式5;在这4种中其它2种也有优于模式5的地方.因此,提出的四种新模式打破了人们传统的调制模式研究范围,优化了矩阵变换器的输入输出性能,为进一步研究和走向应用奠定了更加坚实的基础.     

基于高斯-勒让德积分的鲁棒波束形成算法

针对矩阵重构类波束形成算法在协方差矩阵重构过程中计算复杂度较高的问题, 提出一种基于高斯-勒让德积分重构协方差矩阵的鲁棒波束形成算法。该方法首先根据信号导向矢量之间的正交性, 利用高斯-勒让德积分构建干扰信号空间; 然后将快拍数据投影到干扰信号空间, 剔除期望信号, 完成干扰噪声协方差矩阵重构; 最后将准阵列权矢量投影到信号空间, 修正导向矢量失配。仿真结果表明本文方法在视向误差、导向矢量随机误差条件下具有较好的鲁棒性, 且有效地降低了计算复杂度, 验证了算法的有效性。     

矩阵整流器电流SVM算法的仿真分析

在分析了三相输入电压平衡条件下矩阵整流器的输入电流空间矢量调制(SVM)算法后,重点提出了一种适用于三相输入电压不平衡条件下的基于扇区可变和瞬时值计算的通用电流SVM算法,并为提高新算法对电压不平衡的适应能力和增加输出电压利用率提出了一种简单的处理方法。为了验证这种算法的有效性,基于SIMULINK6.0建立了接近实际系统设计的矩阵整流器仿真模型,在详细地描述了该模型建立原理后,分别给出输入电压平衡和三种不平衡条件下的仿真结果,该结果与理论分析结果相一致,反映了所提出算法的正确性。     

基于单载波PWM调制法的高压变频器建模与仿真

在分析高压变频器调制方法的基础上,建立了在MATLAB/SIMULINK环境下的级联型多电平逆变器的仿真模型,针对国内大多数流行的调制方法是基于一个正弦参考信号与多个三角载波相交进行比较产生脉冲信号,提出了单载波PWM调制方法.对多电平电压频谱进行仿真分析,并将其谐波特性与其它PWM调制技术进行比较,结果表明在单载波PWM调制法控制下变频器的输出波形中无论相电压还是线电压的谐波含量都很少,显示了良好的谐波特性.     

非平衡时矩阵变换器动态调制策略的仿真实现

介绍了输入非平衡情况下矩阵式变换器的工作原理，对输入电流偏置角动态调整的控制策略进行了研究，并利用MATLAB建立了相应的仿真模型。通过参数设定、输入电压相位计算、控制算法实现和开关接口等环节设计，实现了输入电流偏置角动态调整的控制策略。仿真结果证明，输入电流偏置角动态调制法能有效减少高次谐波。     

Buck变换器仿真模型及分岔与混沌研究

对工作于电流连续模式下的电压控制型Buck变换器,利用仿真软件Matlab/Simulink,建立了一个对其非线性现象进行研究的仿真模型。根据其结构、电路参数及不同的工作条件,该模型可分别从时域与相图的角度对Buck变换器中的分岔与混沌进行分析。通过计算机仿真,观察到了以输入电压和输出电容作为分岔参数的混沌现象及系统输出特性,在V-I相图中观察到了系统由稳定到混沌的演化过程。所有仿真结果均与以往的理论分析相符,因而验证了该模型的合理性和可行性。具有重要意义的是该建模方法也适用于其它DC/DC变换器。     

空间矢量调制型凸极同步电动机直接转矩控制

凸极同步电动机的定子磁链变化时间常数通常较小,采用传统的双滞环直接转矩控制(DTC)策略使得电机的电磁转矩和定子磁链存在着较大的脉动。将空间矢量调制型直接转矩控制(SVM-DTC)策略引入到凸极同步电动机,优化的空间电压矢量组合实现了转矩、磁链误差的精确补偿,同时保证功率器件开关频率恒定。仿真结果表明,与凸极同步电动机传统DTC相比,基于SVM-DTC策略的控制系统能够使电机定子电流畸变率明显降低;转矩和定子磁链脉动显著减小;转矩响应速度快;运行平稳。     

三相电压型SVPWM整流器离散域控制模型的构建

三相电压型SVPWM整流器功率因数高,实现能量的双向流动。分析了三相电压型整流器数学模型和前馈解耦控制策略,提出了矩阵形式的SVPWM算法,减少了计算量。基于加拿大Lyrtech公司的VHS-ADC高速数字信号处理系统,构建了离散域下空间电压矢量所在扇区判断模型、相关矢量作用时间判断模型、功率管切换时间计算模型和PWM调制模型,构成了SVPWM基本实时控制模型。对三相SVPWM整流器的离散域和连续域模型仿真,验证了离散域控制模型的正确性。