有限集模型预测控制在VIENNA整流器中的应用

VIENNA整流器的传统控制多采用SVPWM调制方式,具有计算复杂、鲁棒性差等不足.有限集模型预测控制无需调制单元,易于添加约束项,抗干扰能力强.文中利用有限集模型预测控制特点,首先建立了三相三电平VIENNA整流器的数学模型,得到有限集模型预测控制的预测模型、目标函数和滚动优化策略,并在目标函数中直接加入输出侧中点电压平衡的约束项,实现中点电位平衡控制.然后搭建了1. 8 k W实验平台来验证这一控制策略在VIENNA整流器中应用的可行性,结果表明其可以实现单位功率因数、输出电压稳定和中点电位的平衡,并且系统具有较强的鲁棒性.     

电动汽车充电桩三相三电平整流器的控制研究

针对充电桩存在的谐波含量高、功率因数低的问题,提出了一种三相三电平VIENNA整流器,研究了整流器的控制系统结构和控制策略,提出了一种电压电流双闭环的控制结构,采用了电流滞环比较控制和中点电压平衡控制方法.通过PSIM仿真软件仿真验证方案的可行性,稳态运行时网侧THDi仅2.23%,功率因数达到99.93%.     

基于VIENNA的三相整流器研究与实现

三相三电平VIENNA整流器作为一种三电平BOOST箝位结构变换器,其在设备功率因数的提高,电流的总谐波畸变降低方面与其它一些三相PFC整流器相比较是有这一些显著的优势的。在控制策略方面,单周期控制作为一种直接电流控制技术,在对VIENNA整流电路的控制方面可以同时完成脉冲调制和电流控制。通过仿真的结果,进行实物搭建、调试,验证整个实验过程的可行性。最后的调试结果显示,整流器可以很好的提高功率因数,并使电流波形有效跟踪电压波形。     

一种改进的三电平PWM整流器中点电位控制方法

本文介绍了三相三电平二极管中点箝位型PWM整流器电路的拓扑结构,详细分析了基于虚拟空间矢量（Virtu-al-Space-Vector,VSV）的PWM调制策略,当电容存在容差时,采用了一种中点电位控制算法,能实现对中点电位的完全控制,仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于双控制因数的VIENNA整流器中点电位平衡设计

三相VIENNA整流器中点电位不平衡,降低了VIENNA整流器整体性能。通过对三相VIENNA整流器中点电位平衡的研究,提出了一种基于双控制因数中点电位平衡策略,该策略一路由整流器直流侧上下电容电压偏差通过P控制器控制,另一路由整流器直流侧上电容电压与直流侧输出电压半值的偏差通过PI控制器控制,然后将两路控制器控制因数叠加构成双控制因数调节上下电容充放电作用时间,抑制中点电位波动,使中点电位达到平衡。最后在Matlab/Simulink中建模仿真,结果表明该策略可有效抑制中点电位波动,同时具有响应快速、稳定的特点,加入该中点电位平衡策略的VIENNA整流器中点电位波动不仅动态性较好,而且稳定性强。     

一种新型的三相电流型多电平整流器

传统的多电平技术研究主要集中在电压型变流器,对电流型多电平的研究还不多,对电流型多电平整流器的研究更为少见。将对偶思想应用于电压型多电平的调控策略对偶到电流型多电平,并采用模块并联和载波相移技术,提出并实现了以三相电流型7电平整流器为代表的全新的三相电流型多电平整流器。着重分析了其工作原理和调制策略,在搭建DSP+CPLD数字平台的基础上实现了三逻辑载波相移SPWM信号的全数字化以及多路PWM驱动信号的产生,最终通过建立样机验证了控制策略和调制方法运用于电流型多电平整流器的正确性和可行性。     

三相电压型PWM整流器的反馈线性化解耦模型和仿真

建立了同步旋转坐标系下的三相电压型PWM整流器的非线性数学模型，应用非线性系统反馈理论，推导出其对应的非线性坐标变换矩阵，得到了三相电压型PWM整流器的状态反馈精确线性化模型，由此提出了无功功率和有功功率的解耦控制策略．仿真结果表明，该控制策略能较好地实现三相电压型PWM整流器的解耦控制，具有较好的动态特性．     

基于反馈线性化的三相电压型PWM整流器控制

根据三相电压型PWM整流器在两相旋转坐标系dq中的数学模型,应用输入输出反馈线性化原理,经过合理的简化,将三相电压型PWM整流器在dq坐标下的MIMO非线性数学模型转化为SISO模型,提出了三相电压型PWM整流器SISO反馈线性化控制策略,计算机仿真结果表明,该策略具有可行性。     

基于新颖磁链观测的三电平PWM整流器的直接功率控制策略研究

三电平PWM整流器在高压大功率场合有着广泛的应用,但是由于三电平PWM整流器自身开关器件的非线性和对电路参数的依赖性,使得传统的电压电流双闭环控制无法更好的提高其动态性能,因此限制了其在更宽负载范围内的运用。本文在建立二极管钳位式PWM整流器数学模型的基础上,在传统的直接功率控制和电压定向控制的基础上,提出了一种新型简化虚拟磁链定向的固定开关频率的三电平PWM整流器直接功率控制方法。仿真实验表明：该控制方法能够保证中点电位平衡,网侧电流谐波小,具有良好的动静态性能,实现了单位功率因数运行。     

应用于NPC型逆变器的三电平不连续PWM方法

针对低频大功率二极管中点钳位( NPC)型逆变器控制系统的不连续空间矢量脉宽调制原理及控制策略的研究,提出三电平不连续空间矢量脉宽调制方法,相比于传统三电平空间矢量脉宽调制方法,在相同的开关频率下,此方法可以显著降低逆变器的开关损耗。同时,文中对三电平逆变器的中点电压不平衡问题以及在现场应用中可能出现的PN电平跳变问题进行分析,并提出解决方法。最后,针对本文提出的调制方法做中点电压的平衡控制,给出对于该算法基于仿真和实验的验证。     

变速恒频风力发电系统网侧PWM变换器控制策略

通过建立应用于恒频变速风力发电系统的三相电压源型PWM变换器在两相旋转坐标系下的数学模型,针对三相电压源型PWM变换器输出电压响应慢的缺点,本文采用电压电流双闭环控制的网侧变换器及空间电压矢量SVPWM调制方式,在Matlab/Simulink中进行了系统建模和仿真研究。仿真结果表明,该控制策略能够快速调节直流侧电压达到稳定,能够控制输入电流波形及相位,验证了该控制策略的可行性。     

基于预测电压空间矢量脉宽调制控制策略的研究

介绍了预测控制的基本原理,提出了一种基于预测电压空间矢量脉宽调制的控制方法。在传统的预测电压控制的基础上,设计了一种改进型的预测电压控制算法,阐述了三相空间矢量脉宽调制（SVPWM）的控制算法的实现。研究结果表明：通过对三相逆变器系统的仿真,验证了基于预测电压空间矢量脉宽调制控制策略的可行性。     

数字锁相环与滤波技术在PWM整流器中的应用

三相电压型SVPWM整流器可采用基于MATLAB和FPGA的VHS-ADC高速数字信号处理平台建模,但建模时,三相静止坐标系到两相同步旋转坐标系的Park变换和两相旋转坐标系到两相静止坐标系的变换初相位不定,使变换不能顺利实现,另外,电网电压、电流采集时存在噪声,影响了系统稳定性。在常规的三相电压型SVPWM整流器模型基础上,增加数字锁相环以跟踪电网电压的相位和频率,增加FIR数字滤波器对信号进行处理,减少干扰。在VHS-ADC平台上设计了电压外环PI环节、电流内环PI环节和坐标变换模型。通过小功率实验,三相电压型SVPWM控制系统运行稳定,验证了数字锁相环和FIR数字滤波器应用于三相电压型SVPWM整流器的可行性。     

三电平ANPC逆变器改进SVPWM控制策略

针对三电平有源中点钳位逆变器(ANPC)中点电压不平衡问题,提出一种改进的SVPWM控制策略。首先,分析了ANPC逆变器中点电压不平衡的原因,利用空间矢量合成方法分析了各矢量形成的中点电流,从而提出了一种利用大矢量合成中矢量的改进调制算法,并且分析了SVPWM调制模式下中点电压的偏移情况,并提出了解决方案;在此基础上,对所提出的改进SVPWM控制策略和NVSVM控制策略进行了仿真对比,分析了改进算法的优势;最后,通过搭建实验平台对提出的算法进行了实验验证,实验结果表明:提出的控制策略能有效平衡中点电压,同时能及时地校正中点电压的偏移,中点电压波动小。     

基于对称优化的SVPWM双闭环逆变器

为了使逆变器输出电压为谐波含量很小的正弦波,并获得较高的直流母线电压利用率,在控制策略上选择了电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）,并利用空间矢量对称性对计算过程进行了简单优化.为了获得稳定的输出电压波形,本文应用了电压电流双闭环控制的PWM三相逆变器,输出电压和输出电流分别通过电压外环和电流内环实现稳定控制.这种控制方法有效改善了系统的抗干扰能力和动态响应.MATLAB的仿真结果证明了该控制方法的正确性和高效性.     

单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制

为了提高单相PWM整流器输出电压的质量,解决传统控制策略存在参数整定困难的问题,改善小型能源路由器中间级的输入电压,提出了电压外环模糊自适应控制策略。首先,根据电路特征,建立单相PWM整流器的最优数学模型;其次,将模糊控制思想引入电压外环控制策略中,与传统的PI控制相结合,针对传统PI参数的影响,构建模糊规则,计算模糊因子;最后,与比例谐振控制结合,给出了单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制。结果表明,所提出的控制策略具有良好的动态特性,可以在一定程度上减少负载波动时输出电压的波动,且在单位功率因数条件下,能够实现整流器的整流或逆变。改进策略可为小型能源路由器能量双向传输方面的研究提供参考。     

一种基于空间矢量的脉冲宽度调制方法与实验研究

终端级联式五电平逆变器是将两台三电平逆变器的输出终端通过开绕组电机级联而成,针对终端级联式五电平逆变器中存在的共模电压和中点电位平衡问题,研究了一种空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)策略。该方法完全采用零共模电压矢量来消除电机端共模电压;与传统二极管钳位型三电平逆变器相比,所采用的零共模电压矢量对直流侧中点电位的影响更为复杂,基于此采用一种平衡因子控制法来平衡中点电位。仿真和实验结果表明,该方法能完全消除共模电压,较精确地控制中点电位平衡。     

一种新型的双闭环三相PWM整流器仿真分析

介绍了三相PWM整流的基本原理,并以三相整流器在d-q同步旋转坐标系中的模型为基础,采用基于输入输出电流解耦反馈控制策略和PI调节方法,建立了电流内环和电压外环的PWM整流器简化数学模型.运用Matlab R2009a建立了系统仿真模型,实现了输出电压的稳定性,仿真结果验证了该方法的有效性和实用性.     

五相空间矢量PWM技术

为了突破功率元器件对三相异步电机变频调速系统容量的限制，通过对三相异步电机相数的扩展得到了多相异步电机．在三相空间矢量脉冲宽度调制(PWM)的基础上，提出一种适用于五相异步电机变频调速系统的五相空间矢量PWM控制技术和调制方法．通过Matlab／Simulink进行计算机仿真，得到较高的电压调制比和良好的电流波形．五相空间矢量PWM技术可以应用到五相异步电机变频调速系统中，并能够提供较好的控制性能。     

一种新型三电平PWM整流器的仿真研究

针对一种新型的三相三电平中性点箝位开关模式PWM整流电路拓扑,详细分析了其数学模型,并对该PWM整流器的工作模式及其控制方法进行了深入研究。仿真结果表明,该PWM整流器不仅能够有效地抑制注入电网的谐波,减小开关管电压应力,实现单位功率因数,并且可以实现能量双向流动。