H桥级联逆变器调制算法及容错控制研究

发布时间：2017-10-23 03:08

  本文关键词：H桥级联逆变器调制算法及容错控制研究

  更多相关文章： 多电平逆变器 H桥级联 调制算法 容错控制

【摘要】：多电平逆变器因其诸多优点在高压大功率场合广泛使用,H桥级联逆变器作为多电平逆变器中的一种,成为目前研究的热点。本文以H桥级联逆变器为研究对象,对其调制算法和容错控制技术进行了研究。分析了H桥级联逆变器拓扑结构及其工作原理,研究了载波移相、载波层叠、载波开关频率优化三种调制算法,给出了其调制原理和实现方法,通过仿真软件搭建了H桥级联逆变器仿真模型,对调制算法进行了验证和分析。针对传统多电平SVPWM存在计算量大、算法复杂、难以向更多电平扩展等问题,研究了一种适用于H桥级联逆变器的单元矢量移相叠加的SVPWM算法,该算法以两电平SVPWM为基础,实现容易、工作量小、易于扩展。此外,研究了一种基于映射原理的SVPWM简化算法,该算法将多电平矢量映射为两电平矢量,大大简化了多电平SVPWM算法的工作量,且对于各个多电平逆变器拓扑结构都适用。仿真结果验证了算法的正确性。H桥级联逆变器的调制算法都是建立在各单元直流电压相等的基础上,针对H桥直流电压不等时,研究了两种调制算法:直流电压不等一维矢量调算法和直流电压不等前馈补偿修正算法,给出了算法的原理和实现方式,并通过仿真对这两种调制算法进行了验证。分析了H桥级联逆变器故障的类型,研究了一种针对逆变器输出相电压的故障诊断方法,分析了传统容错控制的存在的问题,研究了中性点漂移技术,给出了该技术的原理和实现方式。搭建了仿真模型,通过仿真验证了故障诊断方法和容错控制技术的正确性。设计了一台H桥级联逆变器实验样机,给出了实验样机的主电路参数设计和控制系统设计。在实验样机上验证了本文所研究的调制算法和容错控制技术的正确性。
【关键词】：多电平逆变器 H桥级联 调制算法 容错控制
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM464
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 1 绪论17-27
• 1.1 课题研究背景及意义17-18
• 1.2 多电平逆变器拓扑结构18-23
• 1.3 多电平逆变器调制算法23-24
• 1.4 容错控制研究现状24-26
• 1.5 本文主要工作26-27
• 2 H桥级联逆变器工作原理及载波调制算法研究27-37
• 2.1 H桥级联逆变器拓扑及其工作原理27-28
• 2.2 H桥级联逆变器载波调制算法28-32
• 2.3 仿真验证32-36
• 2.4 本章小结36-37
• 3 H桥级联逆变器空间矢量调制算法研究37-54
• 3.1 两电平空间矢量调制算法37-39
• 3.2 单元矢量移相叠加的SVPWM算法39-43
• 3.3 基于映射原理的SVPWM简化算法43-47
• 3.4 仿真验证47-52
• 3.5 本章小结52-54
• 4 H桥级联逆变器直流电压不等调制算法研究54-69
• 4.1 一维矢量调制算法54-56
• 4.2 H桥级联逆变器直流电压不等一维矢量调制56-60
• 4.3 直流电压不等前馈补偿修正算法60-63
• 4.4 仿真验证63-68
• 4.5 本章小结68-69
• 5 H桥级联逆变器容错控制研究69-80
• 5.1 H桥逆变单元故障分类69-70
• 5.2 H桥级联逆变器故障诊断方法70-72
• 5.3 容错控制技术72-76
• 5.4 仿真验证76-79
• 5.5 本章小结79-80
• 6 H桥级联逆变器样机设计与实验80-91
• 6.1 样机总体设计80-81
• 6.2 主电路参数设计81-84
• 6.3 控制系统设计84-87
• 6.4 实验结果分析87-90
• 6.5 本章小结90-91
• 7 总结与展望91-93
• 参考文献93-97
• 作者简历97-99
• 学位论文数据集99

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 储健,许镇琳;应急逆变器群的集中控制[J];中国照明电器;2001年09期

2 李建辉,韩光宇,钟实;逆变器产生的干扰及抑制[J];中国设备工程;2005年04期

3 郑沃奇;;广州地铁2号线车辆辅助逆变器[J];机车电传动;2006年05期

4 张劲松;;浅谈逆变器的使用[J];中国科技信息;2007年18期

5 李红新;周林;郭珂;战祥真;雷建;;Z源逆变器最新进展及应用研究[J];电源技术;2013年03期

6 高潮,徐宏凯,于泉;富士电机公司的逆变器与伺服技术的发展状况[J];电气传动;2000年01期

7 林航空,仲田清(日);日立制作所开发逆变器控制的新动向[J];国外内燃机车;2000年02期

8 邹云屏,成功,丁凯;模型参考自适应控制逆变器的研究[J];通信电源技术;2000年03期

9 李剑 ,康勇 ,陈坚;带模糊调节的重复控制器在逆变器中的应用[J];电气传动;2001年06期

10 胡兵,陶生桂,毛明平;现场可编程门阵列在逆变器控制系统中的应用[J];同济大学学报(自然科学版);2002年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 陈永利;霍艳军;;组合式三相正弦逆变器控制软件设计[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集（下册）[C];2006年

2 费雯丽;袁佳歆;陈立;;基于免疫算法的单相逆变器多目标最优控制策略研究[A];第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集[C];2013年

3 李红利;方文俊;仇书文;;基于60°坐标系的五电平逆变器研究[A];第22届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第4届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C];2012年

4 郭建勇;方如举;李献伟;;光伏并网逆变器伪孤岛现象的研究[A];2012中国智能电网学术研讨会论文集[C];2012年

5 李金刚;马鑫;钟彦儒;;新型中频正弦波逆变器控制方法实现的研究[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

6 石志学;王金峰;金传付;吉文杰;郭艳鹏;陈可;;500kW光伏并网逆变器控制系统设计和实现[A];中国计量协会冶金分会2013年会论文集[C];2013年

7 葛兴来;冯晓云;;逆变器无拍频控制策略研究[A];2008年中国铁道学会牵引动力学术年会——动车组、大功率交流传动机车研讨会论文集[C];2008年

8 叶楠;何中一;孟宪会;邢岩;;逆变器电流滞环控制技术研究[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年

9 张少杰;段铁群;杨勇;张亮;;1kW潮流能发电装置逆变器SVPWM技术的研究与应用[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会第三届学术讨论会论文集[C];2010年

10 郭同生;黎辉;杨旭;王兆安;;UPS逆变器反馈控制误差分析与改进方法[A];第二届全国特种电源与元器件年会论文集[C];2002年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 上海 苏成富;一款新型逆变器控制芯片LX1692IDW简介[N];电子报;2013年

2 周志敏;新一代UPS的发展趋势[N];人民邮电;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 李湘峰;逆变器的能控性分析及m模态控制[D];华南理工大学;2015年

2 HOANG THI THU GIANG;并网逆变器并联运行方法研究[D];华南理工大学;2016年

3 郭志强;分布式发电及分散式微电网控制策略的研究[D];北京理工大学;2015年

4 邵章平;三电平光伏并网逆变器的模块化控制研究[D];合肥工业大学;2015年

5 施永;微网系统逆变及组网关键技术研究[D];合肥工业大学;2015年

6 刘芳;基于虚拟同步机的微网逆变器控制策略研究[D];合肥工业大学;2015年

7 邓凯;开关电感型准Z源光伏并网逆变系统关键技术研究[D];东南大学;2015年

8 姚玮;数字化铁路25Hz信号电源及其并联运行技术的研究[D];浙江大学;2015年

9 房绪鹏;Z源逆变器研究[D];浙江大学;2005年

10 陈艳;光伏发电系统中Z源逆变器的控制技术研究[D];重庆大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 冯莉;户用型三相四桥臂光伏逆变器控制策略研究[D];燕山大学;2015年

2 张晓静;单级非隔离型双Zeta逆变器[D];燕山大学;2015年

3 王泉策;光伏并网微逆变器研究[D];燕山大学;2015年

4 马思曼;三相逆变器多机并网系统谐振机理与抑制策略研究[D];燕山大学;2015年

5 卢浩;三相光伏逆变器的智能控制技术的研究[D];安徽大学;2015年

6 陈月;大功率串并式磁共振无线电能传输系统研究[D];江南大学;2015年

7 刘杰;3kW单相光伏并网逆变器的研制[D];西南交通大学;2015年

8 刘海利;高升压比电流连续型Quasi-Z源逆变器及其并网控制研究[D];西南交通大学;2015年

9 崔晓东;基于下垂控制的船舶微源逆变器控制策略研究[D];大连海事大学;2016年

10 杨洪雨;双馈异步发电机系统阻抗建模及稳定性分析[D];浙江大学;2016年

，

本文编号：1081295