双逆变器并联驱动系统模型预测控制
发布时间：2021-07-03 01:52
能源短缺和环境污染是人类当前面临的世纪性难题,开发多电平大容量交流电机变频调速节能装置对我国工业降低单产能耗具有重大意义。新型双端级联式逆变器拓扑结构有效地提高了输出电压等级和输出电平数,同时具有灵活的调制方式和多样的供电方式,因此在高压大功率应用场合具有重要意义。本文以双逆变器驱动开绕组感应电机为研究对象,首先在各坐标系下建立双逆变器开绕组感应电机数学模型,并在此基础上采用前向欧拉法推导出离散化数学模型,为研究双逆变器驱动系统模型预测控制奠定基础。针对双逆变器共直流母线驱动开绕组感应电机系统模型预测控制存在权重因子整定复杂的问题,采用一种简化模型预测控制方案。为解决模型预测控制在电机控制系统当中存在的权重因子整定复杂的问题,通过推导转矩与磁链之间的数量关系,将对转矩这一约束项等效为对磁链的约束,实现无权重因子模型预测控制。引入虚拟理想电压矢量概念,通过在线寻优过程追踪虚拟理想电压矢量,大大简化最优电压矢量计算过程。针对双两电平共母线逆变器系统中存在零序环流的问题,本文建立零序环流数学模型,得出零序电压与零序电流之间的内在联系,在重新构建的价值函数中,加入零序电压抑制项,实现对零序环流...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2-1双逆变器不同母线结构
当开绕组电机运行时,定子电压等于两端逆变器输出电压之和。如图2-2所示当采用电压幅值相等且相互独立的电压源时,双逆变器拓扑结构可分解为两个电气网络,I网络和II网络。图2-2(a)所示为简化模型,输出电源均等效为理想电压源,因此当逆变器开关输出状态确定时,双逆变器拓扑结构可等效为图2-2(b)I网络和II网络两个电路的叠加。由图2-2(b)所示等效模型可以看出,双逆变器驱动开绕组感应电机可以等效为两个独立的星型感应电机结构。开绕组电机双端供电电路数学模型如图2-3所示,由于两台电源装置直接与电机绕组串联,因此供电装置应表现出电压源特性,而非电流源特性。
开绕组电机双端供电电路数学模型如图2-3所示,由于两台电源装置直接与电机绕组串联,因此供电装置应表现出电压源特性,而非电流源特性。根据图2-3所示的电路模型,结合基尔霍夫定律,可分别列写如下回路电压方程以及节点电流方程:
【参考文献】：
期刊论文
[1]国务院办公厅关于加强内燃机工业节能减排的意见[J]. 内燃机与配件. 2013(03)
[2]一种多步预测的变流器有限控制集模型预测控制算法[J]. 沈坤,章兢,王坚. 中国电机工程学报. 2012(33)
[3]一种飞跨电容型多电平逆变器电容建压方法[J]. 洪峰,刘苗,嵇保健,王成华. 中国电机工程学报. 2012(06)
[4]永磁同步电机电流预测控制算法[J]. 牛里,杨明,刘可述,徐殿国. 中国电机工程学报. 2012(06)
[5]二极管钳位型五电平逆变器电容电压平衡域研究[J]. 高跃,李永东. 电工技术学报. 2008(01)
博士论文
[1]开绕组电机双端级联式五电平逆变器调制策略研究[D]. 吴迪.中国矿业大学 2014
[2]模块化多电平换流器型直流输电若干问题研究[D]. 屠卿瑞.浙江大学 2013
[3]中高压电力电子变换中的功率单元及功率器件的级联关键技术研究[D]. 郑晟.浙江大学 2013
[4]非线性系统建模及预测控制若干问题研究[D]. 刘斌.浙江大学 2004
[5]混合多电平逆变器拓扑及其市制方法研究[D]. 丁凯.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]基于自抗扰控制器的PMSM模型预测直接转矩控制策略研究[D]. 刘一栋.西安理工大学 2019
[2]双三相永磁同步电机模型预测直接转矩控制研究[D]. 王妍旖.哈尔滨工业大学 2019
[3]共直流母线开绕组异步电机零序电流抑制策略研究[D]. 姚乐.合肥工业大学 2018
[4]基于开绕组异步电机的共母线双三电平逆变器调制策略研究[D]. 魏晨曦.中国矿业大学 2018
[5]异步电机电流模型预测控制技术研究[D]. 周健.北京交通大学 2017
[6]共直流母线双三电平逆变器开绕组异步电机调速系统研究[D]. 许家斌.中国矿业大学 2017
[7]PMSM电流预测控制死区补偿技术研究[D]. 杨凯旋.哈尔滨工业大学 2016
[8]并联逆变电源供电系统的继电保护策略研究[D]. 王顺超.华中科技大学 2016
[9]并网变换器的模型预测控制研究[D]. 段文.山东大学 2016
[10]基于机理模型的双层结构工业预测控制算法的研究[D]. 张小艳.浙江大学 2015
本文编号：3261620
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2-1双逆变器不同母线结构
当开绕组电机运行时,定子电压等于两端逆变器输出电压之和。如图2-2所示当采用电压幅值相等且相互独立的电压源时,双逆变器拓扑结构可分解为两个电气网络,I网络和II网络。图2-2(a)所示为简化模型,输出电源均等效为理想电压源,因此当逆变器开关输出状态确定时,双逆变器拓扑结构可等效为图2-2(b)I网络和II网络两个电路的叠加。由图2-2(b)所示等效模型可以看出,双逆变器驱动开绕组感应电机可以等效为两个独立的星型感应电机结构。开绕组电机双端供电电路数学模型如图2-3所示,由于两台电源装置直接与电机绕组串联,因此供电装置应表现出电压源特性,而非电流源特性。
开绕组电机双端供电电路数学模型如图2-3所示,由于两台电源装置直接与电机绕组串联,因此供电装置应表现出电压源特性,而非电流源特性。根据图2-3所示的电路模型,结合基尔霍夫定律,可分别列写如下回路电压方程以及节点电流方程:
【参考文献】：
期刊论文
[1]国务院办公厅关于加强内燃机工业节能减排的意见[J]. 内燃机与配件. 2013(03)
[2]一种多步预测的变流器有限控制集模型预测控制算法[J]. 沈坤,章兢,王坚. 中国电机工程学报. 2012(33)
[3]一种飞跨电容型多电平逆变器电容建压方法[J]. 洪峰,刘苗,嵇保健,王成华. 中国电机工程学报. 2012(06)
[4]永磁同步电机电流预测控制算法[J]. 牛里,杨明,刘可述,徐殿国. 中国电机工程学报. 2012(06)
[5]二极管钳位型五电平逆变器电容电压平衡域研究[J]. 高跃,李永东. 电工技术学报. 2008(01)
博士论文
[1]开绕组电机双端级联式五电平逆变器调制策略研究[D]. 吴迪.中国矿业大学 2014
[2]模块化多电平换流器型直流输电若干问题研究[D]. 屠卿瑞.浙江大学 2013
[3]中高压电力电子变换中的功率单元及功率器件的级联关键技术研究[D]. 郑晟.浙江大学 2013
[4]非线性系统建模及预测控制若干问题研究[D]. 刘斌.浙江大学 2004
[5]混合多电平逆变器拓扑及其市制方法研究[D]. 丁凯.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]基于自抗扰控制器的PMSM模型预测直接转矩控制策略研究[D]. 刘一栋.西安理工大学 2019
[2]双三相永磁同步电机模型预测直接转矩控制研究[D]. 王妍旖.哈尔滨工业大学 2019
[3]共直流母线开绕组异步电机零序电流抑制策略研究[D]. 姚乐.合肥工业大学 2018
[4]基于开绕组异步电机的共母线双三电平逆变器调制策略研究[D]. 魏晨曦.中国矿业大学 2018
[5]异步电机电流模型预测控制技术研究[D]. 周健.北京交通大学 2017
[6]共直流母线双三电平逆变器开绕组异步电机调速系统研究[D]. 许家斌.中国矿业大学 2017
[7]PMSM电流预测控制死区补偿技术研究[D]. 杨凯旋.哈尔滨工业大学 2016
[8]并联逆变电源供电系统的继电保护策略研究[D]. 王顺超.华中科技大学 2016
[9]并网变换器的模型预测控制研究[D]. 段文.山东大学 2016
[10]基于机理模型的双层结构工业预测控制算法的研究[D]. 张小艳.浙江大学 2015
本文编号：3261620
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