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。     

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。     

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.     

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。     

基于双级矩阵变换器的统一潮流控制器设计

根据统一潮流控制器的基本原理,结合双级矩阵变换器(TSMC)的优越电气性能,提出了基于TSMC的统一潮流控制器设计方案.建立了传输线路和TSMC逆变级在dq坐标系下的标量模型,通过引入合成矢量将双输入双输出的标量模型简化成单输入单输出的合成矢量模型,应用该合成矢量模型,提出了一种具有解耦功能的三环控制策略.通过MATLAB/SIMLINK仿真表明该策略不仅能实现对潮流的解耦控制,而且具有良好的动静态性能.     

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。     

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。     

双级矩阵变换器的神经元PID闭环控制研究

为了提高双级矩阵变换器(TSMC)对电网电压突变以及负载扰动的鲁棒性,引入了神经元PID控制器.建立了基于d-q坐标系的TSMC闭环控制系统,利用神经元PID控制器对输出给定电压d,q分量进行跟踪控制.通过MATLAB/SIMULINK仿真将其分别与TSMC开环系统响应和采用PI控制器的TSMC闭环系统响应进行比较,仿真结果表明采用神经元PID控制器能使系统取得较好的动、稳态性能并具有较强的鲁棒性.     

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。     

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.     

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。     

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dq稳态模型的双级矩阵变换器功率特性研究

利用三相静止坐标到同步旋转坐标的变换技术(dq变换),建立了dq坐标系上TSMC系统的稳态数学模型(dq模型),推导了TSMC电压增益、有功功率、无功功率、网侧输入功率因数角等特性的解析表达式,并利用开关模型仿真对dq模型的正确性进行了验证.在此基础上以15开关电路TSMC为例,绘制了其有功功率、无功功率、网侧输入功率因数角的特性曲线,分析了滤波参数、负载及控制变量对功率特性的影响,得出了一些有意义的结论,分析结论对于TSMC系统的设计和控制具有一定的指导意义.     

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.     

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.     

三相电压型PWM整流器建模和仿真研究

三相电压型PWM整流器(VSR)广泛用于AC/DC/AC系统前端整流.考虑到VSR本身非线性特点,建立适合于控制器设计上的数学模型比较困难,提出了一种状态反馈解耦控制电流内环和直流电压平方外环的电压型PWM整流器新型控制策略,基于功率平衡理论,采用解耦状态反馈控制方法,分析并建立了三相电压型PWM整流器d-q坐标系下的线性化数学模型.由于采用直流电压平方外环,使典型的非线性模型线性化,控制器设计直观精确,提高了直流电压和网侧电流的跟踪能力,改善了波形.提出了一种空间矢量的简化算法,简化了运算过程.在MATLAB/SIMULINK环境中建立了仿真模型.仿真结果表明:所设计整流器具有优良的稳态性能和快速的动态响应,实现简单,具有一定的实用价值.     

矩阵变换器网侧相位无误差跟踪方法仿真研究

双级矩阵变换器(TSMC)因为换流相对简单,便于控制而成为当今研究的热点。在矩阵变换器整流级的控制中,电网相位的获取十分关键,在电网平衡时传统矩阵变换器是基于过零点检测进行相位获取。但是输入电压会出现波动、谐波、不平衡等干扰。这种非理想条件下,怎样实现电网相位的无误差跟踪便成为解决问题的关键。提出将改进的锁相环技术应用于输入三相电网电压的相位跟踪中,这是一种软件的锁相环技术,将改进的锁相环技术结合对称分量法应用于三相锁相环系统中,可以排除网侧输入电压的干扰,实现相位的无差跟踪。最后通过在MATLAB中搭建仿真模型,仿真结果证明这一方法可以很好的解决网侧输入不理想的问题。     

基于状态空间平均法的BOOST变换器仿真分析

DC—DC开关变换电路是一个时变的、非线性的动态系统，它的分析与设计一直是一个难题。通过数学推导阐述了状态空间平均法是平均法的一阶近似，并通过MATLAB软件进行典型升压变换器（boost　converter）的电划莫型和数学模型仿真对比，定量地讨论状态空间平均法模型的适用条件，说明状态空间平均法的本质，指出使用状态空间平均法时，一定要注意使用条件。     

开关磁阻发电机输出电压脉动抑制的研究及仿真

分析开关磁阻发电机(SRG)用作恒压源时控制参数对输出电压脉动的影响,采用电容滤波器优化和电压反馈调节器相结合的方法来抑制SRG输出电压脉动。其中,优化后的电容滤波器抑制高频部分的电压脉动,PI型电压反馈调节器抑制主要动态频率段的电压脉动。建立基于自励发电模式和电流斩波控制的SRG电压反馈系统模型,对提出的电压脉动抑制方法进行仿真研究,仿真结果表明了该方法的有效性和可行性。