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《浙江大学》 2006年
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电流型PWM整流器及其控制策略的研究

李玉玲  
【摘要】:PWM整流器根据直流储能元件不同可分为电压型PWM整流器和电流型PWM整流器。电流型PWM整流器具有控制电流更直接方便、动态响应更快以及内在的短路保护能力等优点,在中等功率应用场合将具有广泛的应用前景。超导技术的发展,解决了电流型PWM整流器的储能效率问题,为电流型PWM整流器在大功率场合的应用提供了优势。本文着重研究了电流型PWM整流器及其控制策略,主要包括以下几方面的内容。 建立了三相电流型PWM整流器在三相静止坐标系、两相静止坐标系和两相旋转坐标系的低频和高频时域数学模型,为电流型PWM整流器的控制系统分析和设计提供了理论基础。论文研究了三相电压型和电流型PWM整流器的频域数学模型,分析了两种整流器SPWM输出的频谱构成,并对两种整流器的直流输出进行了比较。在此基础上,对三相电压型和电流型PWM整流器用于有源滤波器(Active power filter,APF)的传输带宽进行了对比研究。 论文提出了三相电流型PWM整流器三逻辑SPWM的数字实现技术。该方法充分利用DSP的内部资源,根据开关次数最少的原则合理分配电流型整流器六个功率管的开关信号,有效的降低了开关损耗,节约了系统成本。研究表明,这种信号分配办法在本质上与电流型PWM整流器的常规空间矢量调制(Space vector modulation,SVM)技术是一致的,稍加改动便可应用于电流型整流器的SVM技术。论文对SPWM调制中,叠流时间对输出的影响进行了初步的探讨,对所提出的数字实现三逻辑SPWM方法进行了实验验证,为论文后续控制策略的研究奠定了实验基础。 直接电流控制是三相电流型PWM整流器控制方法的主流,论文在研究电流型PWM整流器的PI控制和极点配置状态反馈控制的基础上,提出了电流型PWM整流器的线性二次型(Linear quadratic,LQ)最优控制和改进的模型预测控制(model predictive control,MPC)。LQ控制按照系统稳态误差最小的原则寻找系统性能最优的极点,以此达到电流型PWM整流器稳态最优的控制目标。然而LQ控制是基于小信号模型的控制策略,有其固有的缺陷。因此,论文进一步提出了电流型PWM整流器的MPC控制。MPC具有预测和实时寻优的双重优点,但传统的MPC采用非脉冲响应作为预测控制模型,计算量大,很难直接应用到实时控制系统中。论文对这种传统MPC进行了改进,即从电流型PWM整流器被控制量与控制量之间的传递函数入手,得出整流器的一阶差分方程作为预测控制模型,同时保留传统MPC反馈校正、滚动优化等优点,使得MPC可以应用
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM461

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 康伟;张丽霞;康忠健;;电流型双向PWM整流器SPWM与SVPWM控制输出特性比较[J];电工技术学报;2011年11期
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8 袁昊;数字控制航空400Hz三相AC-AC静止变流器研究[D];浙江大学;2012年
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10 张伟军;电流型PWM整流器及在感应加热方面的应用研究[D];浙江大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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5 李刚;王庆林;黄彪;;随机扰动下的动态矩阵控制系统性能监控、调节与诊断[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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7 莫晓明;;基于多模型综合的DMC控制及其应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 黄悦华;;基于积分滑模控制的三电平Buck变换器[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 郑征;王聪;赵焕;;PWM整流器直接功率控制的新型调制策略[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 丁仁杰;曹政;樊淼;;平衡单相负荷的补偿容量优化控制的SVC控制系统研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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1 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 雷靖;时滞系统的最优减振控制及在汽车悬挂系统中的应用研究[D];中国海洋大学;2010年
3 杨金辉;数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用[D];湖南大学;2010年
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6 田军;多绕组变压器式可调电抗的研究与应用[D];华中科技大学;2010年
7 栗伟;催化裂化过程建模与应用研究[D];浙江大学;2010年
8 杜静静;基于非线性度量和MLD-MPC的多模型方法研究[D];浙江大学;2010年
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1 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
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10 李长鹏;基于CSTR温度系统的模糊神经网络预测控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【同被引文献】
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2 钱敏;徐鸣谦;米智楠;;功率MOSFET并联驱动特性分析[J];半导体技术;2007年11期
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1 刘婷;仰叶;闫浩;;超导用低温技术的研究现状和发展趋势[A];第九届全国低温工程大会论文集[C];2009年
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1 明正峰;新型谐振过渡软开关三相PWM逆变器[D];西安理工大学;2002年
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10 王丙元;高精度大功率稳流电源系统的研究[D];天津大学;2002年
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1 张晓峻;三相大功率PWM整流器系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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6 王屹;超导储能系统的若干关键技术研究[D];西南交通大学;2011年
7 代云中;单相电压型四象限整流器控制策略研究与实现[D];西南交通大学;2011年
8 颜毅;三相电压型PWM整流器及其控制策略的研究[D];华东交通大学;2009年
9 蒋小亮;风电并网对电力系统可靠性和备用影响研究[D];上海交通大学;2011年
10 徐腾;电力机车单相电压型PWM整流器研究[D];华中科技大学;2009年
【二级引证文献】
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1 康伟;张丽霞;康忠健;;电流型双向PWM整流器SPWM与SVPWM控制输出特性比较[J];电工技术学报;2011年11期
2 韦延方;卫志农;孙国强;孙永辉;滕德红;;适用于电压源换流器型高压直流输电的模块化多电平换流器最新研究进展[J];高电压技术;2012年05期
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4 王声罡;;变速恒频风力发电技术在贵州电力的应用[J];广东科技;2012年23期
5 肖飞;谢桢;吕昊;;三电平中点钳位电压型逆变器带不平衡负载时的复合控制策略[J];高电压技术;2013年02期
6 范心明;管霖;夏成军;何健明;;多电平柔性直流输电在风电接入中的应用[J];高电压技术;2013年02期
7 樊轶;韦徵;陈杰;龚春英;;单周期控制VIENNA整流器的研究[J];电力电子技术;2013年02期
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10 胡兆庆;田杰;董云龙;汪楠楠;李海英;;模块化多电平柔性直流输电系统网侧故障控制策略及验证[J];电力系统自动化;2013年15期
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5 常国祥;电流型多电平逆变器控制策略及其数字化设计方法研究[D];沈阳工业大学;2010年
6 张平化;基于VSR-VSI的永磁同步电机驱动控制系统研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 郑忠玖;三相电压型PWM整流器控制策略及应用研究[D];大连理工大学;2011年
8 刘海春;中频动态电压恢复器关键技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
9 杨嘉伟;电压源型变换器在电力系统中的若干应用[D];华中科技大学;2013年
10 何金平;电压源型PWM变换器控制与应用[D];华中科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王黎;飞轮储能技术应用于风力发电系统的仿真研究[D];大连理工大学;2010年
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5 王屹;超导储能系统的若干关键技术研究[D];西南交通大学;2011年
6 张清石;电压型PWM整流器反馈线性化控制方法的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 王鸿儒;基于电流型PWM整流器的蓄电池组充放电技术研究[D];中国石油大学;2011年
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4 周雒维,罗全明,周林;积分复位控制三相六开关Boost型功率因数校正[J];电工技术学报;2002年05期
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6 熊健,张凯,裴雪军,陈坚;一种改进的PWM整流器间接电流控制方案仿真[J];电工技术学报;2003年01期
7 许振伟,蒋静坪,骆再飞;模糊模型算法控制的永磁同步电动机位置伺服系统[J];电工技术学报;2003年04期
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1 房绪鹏;Z源逆变器研究[D];浙江大学;2005年
2 邵霞;电流型电子式电压互感器关键技术及其应用研究[D];湖南大学;2013年
3 周亚民;新型电化学免疫传感技术用于日本血吸虫等蛋白分子检测的研究[D];湖南大学;2002年
4 吴春华;光伏发电系统逆变技术研究[D];上海大学;2008年
5 常国祥;电流型多电平逆变器控制策略及其数字化设计方法研究[D];沈阳工业大学;2010年
6 余华;内嵌LDO的电流型PWM DC-DC变换器研究[D];华中科技大学;2006年
7 张杰;基于双向开关型的电力电子变换器研究[D];华中科技大学;2008年
8 周雯琪;感应耦合电能传输系统的特性与设计研究[D];浙江大学;2008年
9 唐春森;非接触电能传输系统软开关工作点研究及应用[D];重庆大学;2009年
10 王智慧;基于包络线调制的非接触电能传输模式研究[D];重庆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋征科;低功耗MCML电路和电流型CMOS电路设计研究[D];浙江大学;2003年
2 宋文峰;新型直线电机驱动器的研究[D];国防科学技术大学;2003年
3 肖淼;基于改进空间矢量的电流型PWM整流器的研究[D];华北电力大学(河北);2006年
4 周国伟;电流型高功率因数整流器的研究[D];华北电力大学(河北);2006年
5 吴文江;电流型电火花加工电源研究与工程实现[D];南京航空航天大学;2002年
6 倪志红;开关电源功率因数校正技术的研究[D];南京理工大学;2003年
7 豆飞进;分布式电流型电火花加工电源的研究与设计[D];南京航空航天大学;2004年
8 刘冬梅;三相高功率因数PWM变换器研究[D];华北电力大学(河北);2004年
9 杨明;全固态电化学一氧化碳传感技术研究[D];北京化工大学;2002年
10 赵军;三相高功率因数整流器设计及其研究[D];武汉理工大学;2006年
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