收藏本站
《中南大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

矩阵变换器—异步电动机高性能调速系统控制策略研究

粟梅  
【摘要】:矩阵变换器是一种直接变换型交流—交流电力变换装置,具有一些优于传统脉宽调制变频器的特性,即能量双向流通、正弦输入与输出电流、可控的输入功率因数等,非常适合于应用到交流电动机调速领域。在交流调速系统中,使用矩阵变换器驱动异步电动机,一方面能够实现较好的传动性能,另一方面也可以满足日益严格的电网电能质量的要求。因此,矩阵变换器驱动异步电动机系统被称为下一代的交流电气传动模式。 论文深入分析了矩阵变换器的拓扑结构,工作原理及直接空间矢量调制策略,提出了一种补偿输入电压不平衡的矩阵变换器调制策略。从统一的观点出发,引入基于开关状态的空间矢量描述的占空比矢量的概念,建立了涵盖各种不同调制策略的矩阵变换器的统一非线性解析模型。 在矩阵变换器的实际应用中,为了满足电磁兼容性(EMC)的要求,通常在电源与开关矩阵之间接有输入滤波器。输入滤波器反过来会降低开关功率变换器的动态性能,甚至使系统不稳定。论文深入分析了引入输入滤波器导致动态性能下降和潜在不稳定的本质原因;定量分析了滤波器参数影响稳定性的规律;从降低输入滤波器的输出阻抗的角度,提出了通过改变输入滤波器的结构来改善矩阵变换器输入输出电流质量的方法,并在此基础上,提出了一种改善矩阵变换器系统动态性能和稳定性的虚拟电阻算法。该电阻算法就是在原调制算法的基础上,仅仅增加了数字低通运算,算法简单,易于工程实现,并且不存在实际电阻的损耗。 在归纳、总结和完善矩阵变换器输入滤波器的设计原则的基础上,提出了一种输入滤波器的多目标优化设计方法。该方法以确保系统稳定、谐波总畸变率低、避免开关频率谐波电流造成滤波器谐振为约束,以工程费用、基频压降、基波相移、功率稳定裕量和阻尼电阻功耗为目标。从数学分析的角度深入研究了输入滤波器的作用机理,推导出各项性能指标及约束条件的解析表达式。提出了采用改进的基于Pareto最优的非劣排序遗传算法(Non-dominated Sorting GeneticAlgorithm—NSGA—Ⅱ),并对此算法的约束处理作了改进。 论证了基于传统PI控制器的矩阵变换器—异步电动机矢量控制系统的方案,建立了基于传统PI控制器的矩阵变换器—异步电动机矢量控制调速系统的大信号非线性状态方程,分析了系统的稳定性和动态特性。提出并实现了基于自抗扰控制器的矩阵变换器—异步电动机矢量控制系统的控制策略,并对比分析了两类控制器的控制效果。形成了包含有矩阵变换器的系统在建模、系统分析、系统综合
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张铸;杨金明;张向伟;;矩阵变换器系统稳定性及其分析方法的研究[J];中国电力;2007年02期
2 佘宏武;林桦;王兴伟;乐利民;安星;;矩阵变换器的阻尼输入滤波器设计[J];电源学报;2011年01期
3 粟梅;孙尧;覃恒思;张泰山;;一种改善矩阵变换器系统动态性能和稳定性的控制方法[J];电工技术学报;2005年12期
4 粟梅;孙尧;覃恒思;张泰山;;矩阵变换器输入滤波器的多目标优化设计[J];中国电机工程学报;2007年01期
5 殷科生,朱建林,盛旺;基于空间矢量调制法矩阵变换器的控制策略[J];长沙大学学报;2004年02期
6 葛红娟,穆新华,周波,张绍;用于永磁同步电动机矢量控制的矩阵变换器新型离散控制技术[J];电工技术学报;2005年04期
7 陈希有,韦奇;直接实现式矩阵变换器换流方法的改进[J];电气传动自动化;2000年01期
8 王辉,卢娟,杜建辉,张志学,王耀南;基于固定环宽的矩阵变换器的滞环电流控制策略的研究[J];湖南大学学报(自然科学版);2003年05期
9 王毅,陈希有,徐殿国;空间矢量调制矩阵变换器闭环控制的研究[J];中国电机工程学报;2003年06期
10 陈伯时;孟庆宗;Patrick W. Wheerler;Jose Rodrguez;;矩阵变流器:技术述评[J];电力电子;2003年01期
11 张华强,王新生,王立国,REZA Hadian,徐殿国;一种新颖的多电平矩阵变换器的建模与仿真[J];控制与决策;2004年10期
12 黄立培,邓毅晟;大容量变频调速技术[J];电工技术杂志;2001年06期
13 张弢,许镇琳,刘旻;矩阵变换器的开关换流技术研究[J];天津大学学报(自然科学与工程技术版);2002年01期
14 王毅,陈希有,徐殿国;双电压合成矩阵变换器闭环控制的研究[J];中国电机工程学报;2002年01期
15 陈希有,陈学允;基于PARK变换的空间矢量调制矩阵变换器的暂态分析[J];中国电机工程学报;2000年05期
16 徐春雨,周理兵;矩阵变换器供电的双馈电机矢量控制及其仿真[J];船电技术;2001年01期
17 刘芙蓉,邓燕妮,张丹红;不对称输入电压下矩阵变换器调制策略的研究[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2004年03期
18 王勇,吕征宇,陈威,汪槱生;一种基于空间矢量调制的矩阵变换器死区补偿方法[J];中国电机工程学报;2005年11期
19 陈希有,孙力,陈学允;基于PARK变换的空间矢量调制矩阵变换器在非理想条件下的稳态分析[J];电机与控制学报;1999年03期
20 陈希有,纪延超,陈学允;空间矢量调制矩阵式电力变换器的灵敏度分析[J];电力系统自动化;2000年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林伟杰;刘栋良;吴秋轩;;基于矩阵变换器的永磁同步电机直接转矩控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
2 贾冬;赵江波;王军政;任广通;;结晶器振动电液伺服系统的自抗扰控制器设计[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
3 何智星;金爱娟;林珊;;矩阵变换器及其空间矢量调制技术的改进[A];04'中国企业自动化和信息化建设论坛暨中南六省区自动化学会学术年会专辑[C];2004年
4 罗培;朱建林;李利娟;;矩阵变换器的多电平电路拓扑结构与模型[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 王清;宋年年;王佳庆;姚菁;;优化自抗扰控制器在主汽温控制系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 朱建林;向礼丹;柳莎莎;张小平;;基于Zeta电路的一种新型矩阵变换器研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 粟梅;余岳;孙尧;桂卫华;;一种基于数学构造的矩阵变换器调制策略[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 钟庆;吴捷;;并联型有源滤波器中的自抗扰控制器[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年
9 张国柱;陈杰;李志平;;一种直线电机伺服系统自抗扰控制器的设计方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 李明;王军;陈爱丽;巩敦卫;;矩阵变换器控制方法研究[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 高雪娟;感受全新的 性价比标准[N];中国计算机报;2003年
2 上海大学 陈伯时 教授;矩阵变换器的发展与展望[N];中国电子报;2003年
3 李焦明;高压绿色变频器应运而生[N];中国建材报;2002年
4 本报记者 邹大斌;Powerware 9370:小体积大容量UPS[N];计算机世界;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 粟梅;矩阵变换器—异步电动机高性能调速系统控制策略研究[D];中南大学;2005年
2 佘宏武;矩阵变换器控制技术研究及其应用[D];华中科技大学;2011年
3 李辉;基于矩阵变换器励磁的双馈型风力发电机并网运行控制策略研究[D];中南大学;2011年
4 孙尧;矩阵变换器若干关键问题研究[D];中南大学;2010年
5 阎彦;矩阵变换器—永磁同步电机调速系统运行控制[D];天津大学;2010年
6 宋鹏;矩阵变换器—永磁同步电机调速系统稳定性研究[D];天津大学;2012年
7 孙明革;基于现场总线的自抗扰控制器研究[D];吉林大学;2010年
8 王勇;矩阵变换器的空间矢量调制、系统集成及应用研究[D];浙江大学;2005年
9 郭有贵;交—交矩阵变换器控制策略及提高电压传输比研究[D];中南大学;2005年
10 汤宁平;矩阵变换器供电的交流励磁风力发电系统研究[D];福州大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨亮;矩阵变换器的自抗扰闭环控制及实验研究[D];广东工业大学;2011年
2 王海兵;矩阵变换器在电气传动中的应用研究[D];广东工业大学;2007年
3 冀晓帆;间接式矩阵变换器的研制[D];北方工业大学;2010年
4 郑剑武;基于电流矢量的矩阵变换器—直接转矩控制系统研究[D];中南大学;2010年
5 彭阳辉;矩阵变换器在变速恒频风力发电中的应用[D];中南大学;2010年
6 郭传勇;矩阵变换器及其在风电系统中的应用[D];青岛大学;2010年
7 戴钱坤;矩阵变换器的过调制技术研究与实现[D];南京航空航天大学;2010年
8 孟祥志;提高矩阵变换器电压传输比的控制策略研究[D];合肥工业大学;2010年
9 郭春来;间接矩阵变换器控制策略的研究[D];北方工业大学;2011年
10 杨贺升;间接矩阵变换器驱动异步电机调速系统的高性能控制策略研究[D];北方工业大学;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978