MATLAB与PSIM结合的矩阵变换器过调制策略仿真研究。

针对矩阵变换器电压传输比偏低的问题，提出了基于虚拟不可控整流的双模过调制模式I的解决方法，该调制策略可以将电压传输比提高到1．0。论文对调制策略的基本原理进行了深入地分析，明晰了其提高电压传输比的机理。采用基于MATLAB和PSIM联合的仿真方法，解决了仿真时功率器件设置困难和仿真时间较长的问题。理论研究和仿真结果FFT分析均表明该调制策略提高了矩阵变换器的电压传输比，降低了谐波总畸变率。     

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。     

空间矢量调制的矩阵变换器的建模与仿真

矩阵变换器是一种开关序列呈矩阵型的交-交变换器,具有一系列的优点。已成为交-交变换器研究中非常热门的课题。本文基于空间矢量调制法,首先,分析直-交变换器的空间矢量调制;接着,类似地分析交-直变换器的空间矢量调制;然后把前面两个过程进行综合,得到一种直接的交-交变换器。最后,针对空间矢量调制法,利用MATLAB编制S函数模块, 结合SIMULINK的电力系统仿真工具箱的现有模块组建成矩阵变换器的仿真模型。仿真结果验证了空间矢量调制策略的正确性,同时指出在输出端设计滤波器的必要性。     

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。     

新型BUCK-BOOST矩阵变换器的鲁棒PID控制策略

针对为克服传统矩阵变换器电压传输比低的缺陷而提出的新型Buck-Boost矩阵变换器(BBMC),提出采用鲁棒PID控制策略进行控制.介绍了该控制策略的基本原理,阐述了将其应用于BBMC逆变级控制的具体设计方法,并通过仿真对其控制效果进行了验证.结果表明:该控制策略使BBMC获得了良好的动态和稳态性能,能实现输出电压和频率的任意调节,且直接输出较标准的正弦波而无需滤波环节,谐波含量小,具有一定的应用价值.     

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。     

基于双级矩阵变换器的无刷双馈风力发电系统仿真研究

从转子速旋转坐标模型出发,研究了同步坐标下无刷双馈电机的教学模型.采用基于功率绕组定子磁链定向的矢量控制策略,运用最大风能捕获原理,建立无刷双馈电机风力发电系统仿真模型.同时提出一种基于d-q坐标系下的双级矩阵变换器输出电压闭环控制方案,以优化系统中变频器的控制.仿真验证了模型与控制策略的可行性和有效性.     

基于模糊空间矢量调制的直接转矩控制方案

提出了一种基于模糊空间矢量调制(SVM)技术的异步电机直接转矩控制(DTC)方案。传统SVM-DTC中使用两个PI控制器来产生参考电压矢量的两个分量。设计了转矩模糊控制器代替原有的转矩PI控制器,并给出了基于此模糊控制器的SVM-DTC系统。该转矩模糊控制器的输入是转矩误差与转矩误差变化率,输出为参考电压矢量的转矩分量。针对所提出的方案进行了仿真实验,并与传统SVM-DTC相比较。仿真结果表明该模糊SVM-DTC方案能够提高系统的鲁棒性。     

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。     

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。     

基于空间电压矢量PWM控制的磁轴承开关功放

针对传统开关功放驱动多自由度磁轴承体积大、功耗大的缺点,设计了一种新型磁轴承功放.该功放采用了三桥臂主电路拓扑结构以及空间矢量PWM控制策略,利用六个功率开关管的八种开关状态相对应的基本电压空间矢量来逼近磁轴承线圈的电压,根据线圈空间电压矢量切换来对其电流进行控制.这种功放能够提供双极性的电流驱动,同时驱动磁轴承两个自由度的绕组,该功放驱动的磁轴承线圈电压具有三态,具有三电平功放低纹波电流的优点.仿真和实验结果表明,该功放可以独立的对两路输出电流进行控制,并且能够控制其很好地跟踪给定信号.与传统类型的磁轴承开关功放相比,减小了体积和开关损耗,提高了可靠性,特别适合于空间环境应用.     

基于PLECS的直驱永磁风电系统直接功率控制研究

在研究风力机特性和永磁同步发电机运行机理的基础上,建立了直驱式永磁风力发电系统数学模型,在实现最大风能捕获的同时,分析了负载变化对发电机侧电能转换单元控制参数的影响。对于网侧逆变器控制,采用基于直轴虚拟电网磁链定向的直接功率控制,避免了对电网电压的检测和电流闭环控制,有效简化了系统结构,提高了工作可靠性。通过在Matlab/Simulink环境下嵌入PLECS工具箱进行仿真研究,结果表明该系统具有较好的控制鲁棒性和低电压穿越能力,进一步验证了基于PLECS工具箱进行风电系统建模与仿真的可行性。     

交-交变频交流励磁发电机的建模与仿真

交流励磁发电机励磁控制仿真大多针对采用交直交变频器的情况。大容量水电机组宜采用交-交变频器。为了分析交流励磁发电机采用交-交变频器和定子磁场定向矢量控制的效果,建立了基于MATLAB/Simulink S-函数的交-交变频器模型,搭建了基于交流励磁发电机标幺值方程和定子磁场定向矢量控制的交-交变频励磁发电机仿真模型。基于该模型对有功功率和无功功率解耦控制以及转子转速超同步与亚同步转换等动态过程进行仿真。结果表明,采用交-交变频器和定子磁场定向矢量控制可以实现有功无功的独立快速调节;在调节过程中,定子电压频率稳定不变;转子转速在超同步与亚同步之间转换时,三相转子电流进行了换相。仿真结果与理论分析结果相一致。