多模块并联逆变器建模与非线性分岔研究
发布时间：2021-11-14 13:39
对于电力电子开关变换器,由于其中使用了具有快速切换功能的开关器件,属于典型的非线性系统。当变换器的参数发生变化或者受到干扰时,就会出现次谐波震荡、分岔或混沌等非线性现象,这严重影响了系统的稳定性。因此,近百年来,面向基本开关变换器的非线性动力学分析和混沌控制研究,逐渐成为电力电子领域的研究热点之一。然而,各国学者将研究重点都放在了对DC-DC变换器的的研究,对DC-AC变换器非线性动力学和混沌控制研究较少。而本论文将围绕逆变器展开,按层次递进分别研究了两种不同的逆变器电路系统的非线性特性,包括同步并联逆变器和交错并联逆变器。进一步地,提出了改善系统稳定性的解决方案。本文的主要研究工作包括:（1）以双环控制下的正弦脉冲宽度调制（Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM）单相H桥逆变器作为基本模块,构建了多模块同步并联逆变器系统,分析其工作原理并建立了数学模型,通过系统波形图、相图等方式分析了系统工作时出现的快标不稳定现象。然后,根据系统的输出公式,将多模块同步并联逆变器系统等效为单相H桥逆变器,并由Simulink仿真实验进行验证。最后,建立了系统的离...
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Logistic映射
第二章混沌控制与混沌反控制14图2.3b=0.3时以a为参数的分岔图2.3混沌控制的方法在非线性动力学中，怎样有效控制且合理利用混沌现象已经成为近几十年混沌学的研究热点，出现了很多的重要研究成果，提出了很多切实有效的控制方法，把这些控制方法按照是否含有反馈环节分为反馈控制和非反馈控制两大种类。其中反馈控制是通过对系统某一输出结果实时采集，经过判断处理后形成不同的控制信号反馈引起输入量的变化，从而使系统稳定于某一固有状态，故此方法可以保持原系统的动力学特性不变。非反馈控制是直接在系统中外加控制信号，不受系统参量变化的影响，简单操作，易于实现且有很大灵活性，也不需实时采集数据，缺点是外加信号会引起原系统动力学特性的改变。下文中将简要介绍常用的几种反馈控制法。2.3.1OGY控制法混沌是可以控制的这种观点源于1990年OGY控制法的提出，在此之后混沌控制理论才开始慢慢发展。OGY控制法原理是利用混沌运动的对系统初始条件的依赖性的特点，选择一个便于调节的参数对其进行微小扰动，改变运行轨道方向使其向稳定性发展，是系统工作在预想的目标周期状态，达到混沌控制的目的[46]。控制参数可以由反馈状态量与理想情况的偏差值和不动点附近的不稳定流行方向求出，将扰动信号加入后，将偏差值和参数摄动看作微小量，然后将前后两个状态做线性展开，当方向向量与不稳定流
安徽大学硕士学位论文23(a)电感电流时域和频闪采样波形(b)输出电压时域和频闪采样波形图3.4双模块同步并联逆变器系统输出波形3.2.3多模块同步并联逆变器的等效多模块同步并联逆变器中每个单相逆变器模块都采用了峰值电流模式控制的双闭环反馈控制方法，且都工作在连续模式。电路图如下图所示。单模块电路由逆变桥和二阶LC低通滤波器组成，向负载提供正弦波。每个逆变桥的输入直流电源都相等，都为
【参考文献】：
期刊论文
[1]开关变换器及其控制环路的建模综述[J]. 周国华,冷敏瑞,李媛,田庆新,邓伦博. 中国电机工程学报. 2020(01)
[2]基于阻抗的电动汽车并网逆变器的稳定性分析[J]. 宋绍剑,刘延扬,刘斌,宋春宁. 电机与控制学报. 2019(04)
[3]采用正负半桥子模块级联拓扑的高压多电平波形发生器[J]. 李戈琦,庞磊,孙玮,龙天骏,张立松,叶明天,张乔根. 电网技术. 2018(11)
[4]洞庭湖流域夏季降水特征及旱涝年份大气环流分析[J]. 黎燚隆,章新平,尚程鹏. 气象研究与应用. 2018(01)
[5]电力系统柔性一次设备及其关键技术:应用与展望[J]. 徐殿国,张书鑫,李彬彬. 电力系统自动化. 2018(07)
[6]配电网电力电子化的发展和超高次谐波新问题[J]. 肖湘宁,廖坤玉,唐松浩,范文杰. 电工技术学报. 2018(04)
[7]电压型Boost变换器的混沌分岔现象及其控制[J]. 吕锋,彭一,赵亮宇,郑连清. 昆明理工大学学报(自然科学版). 2018(01)
[8]滑模变结构控制H6结构逆变器的非线性行为和稳定域[J]. 代云中,任海军,林春旭,吴显松. 高电压技术. 2017(04)
[9]非隔离交错并联型全桥可控电流源[J]. 王泽景,任磊,龚春英. 电工技术学报. 2017(01)
[10]峰值电流控制的H桥逆变器非线性现象的研究[J]. 韦许昌,陈志强,程淋伟,刘柿宏. 广东电力. 2016(10)
博士论文
[1]电力电子电路中快标分叉及混沌控制研究[D]. 胡乃红.安徽大学 2012
[2]混沌控制、同步及在保密通信中的应用[D]. 王明军.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]单相逆变器中非线性动力学行为及混沌控制的研究[D]. 吴荣华.东华理工大学 2019
[2]非线性系统理论在微弱信号检测中的应用[D]. 杨泽峰.石家庄铁道大学 2019
[3]基于混沌控制方法的Boost变换器动力学研究[D]. 凌倩倩.安徽大学 2019
[4]Boost变换器的并联结构及其稳定性分析[D]. 桂楠.安徽大学 2018
[5]峰值电流模式开关功率变换器的动态斜坡补偿策略研究[D]. 郎爽.重庆大学 2014
[6]基于Delta变换型不间断电源（UPS）的研究[D]. 周殿清.上海交通大学 2009
[7]PWM型DC-DC功率变换器的分岔和混沌控制研究[D]. 李荣.广西师范大学 2006
本文编号：3494736
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Logistic映射
第二章混沌控制与混沌反控制14图2.3b=0.3时以a为参数的分岔图2.3混沌控制的方法在非线性动力学中，怎样有效控制且合理利用混沌现象已经成为近几十年混沌学的研究热点，出现了很多的重要研究成果，提出了很多切实有效的控制方法，把这些控制方法按照是否含有反馈环节分为反馈控制和非反馈控制两大种类。其中反馈控制是通过对系统某一输出结果实时采集，经过判断处理后形成不同的控制信号反馈引起输入量的变化，从而使系统稳定于某一固有状态，故此方法可以保持原系统的动力学特性不变。非反馈控制是直接在系统中外加控制信号，不受系统参量变化的影响，简单操作，易于实现且有很大灵活性，也不需实时采集数据，缺点是外加信号会引起原系统动力学特性的改变。下文中将简要介绍常用的几种反馈控制法。2.3.1OGY控制法混沌是可以控制的这种观点源于1990年OGY控制法的提出，在此之后混沌控制理论才开始慢慢发展。OGY控制法原理是利用混沌运动的对系统初始条件的依赖性的特点，选择一个便于调节的参数对其进行微小扰动，改变运行轨道方向使其向稳定性发展，是系统工作在预想的目标周期状态，达到混沌控制的目的[46]。控制参数可以由反馈状态量与理想情况的偏差值和不动点附近的不稳定流行方向求出，将扰动信号加入后，将偏差值和参数摄动看作微小量，然后将前后两个状态做线性展开，当方向向量与不稳定流
安徽大学硕士学位论文23(a)电感电流时域和频闪采样波形(b)输出电压时域和频闪采样波形图3.4双模块同步并联逆变器系统输出波形3.2.3多模块同步并联逆变器的等效多模块同步并联逆变器中每个单相逆变器模块都采用了峰值电流模式控制的双闭环反馈控制方法，且都工作在连续模式。电路图如下图所示。单模块电路由逆变桥和二阶LC低通滤波器组成，向负载提供正弦波。每个逆变桥的输入直流电源都相等，都为
【参考文献】：
期刊论文
[1]开关变换器及其控制环路的建模综述[J]. 周国华,冷敏瑞,李媛,田庆新,邓伦博. 中国电机工程学报. 2020(01)
[2]基于阻抗的电动汽车并网逆变器的稳定性分析[J]. 宋绍剑,刘延扬,刘斌,宋春宁. 电机与控制学报. 2019(04)
[3]采用正负半桥子模块级联拓扑的高压多电平波形发生器[J]. 李戈琦,庞磊,孙玮,龙天骏,张立松,叶明天,张乔根. 电网技术. 2018(11)
[4]洞庭湖流域夏季降水特征及旱涝年份大气环流分析[J]. 黎燚隆,章新平,尚程鹏. 气象研究与应用. 2018(01)
[5]电力系统柔性一次设备及其关键技术:应用与展望[J]. 徐殿国,张书鑫,李彬彬. 电力系统自动化. 2018(07)
[6]配电网电力电子化的发展和超高次谐波新问题[J]. 肖湘宁,廖坤玉,唐松浩,范文杰. 电工技术学报. 2018(04)
[7]电压型Boost变换器的混沌分岔现象及其控制[J]. 吕锋,彭一,赵亮宇,郑连清. 昆明理工大学学报(自然科学版). 2018(01)
[8]滑模变结构控制H6结构逆变器的非线性行为和稳定域[J]. 代云中,任海军,林春旭,吴显松. 高电压技术. 2017(04)
[9]非隔离交错并联型全桥可控电流源[J]. 王泽景,任磊,龚春英. 电工技术学报. 2017(01)
[10]峰值电流控制的H桥逆变器非线性现象的研究[J]. 韦许昌,陈志强,程淋伟,刘柿宏. 广东电力. 2016(10)
博士论文
[1]电力电子电路中快标分叉及混沌控制研究[D]. 胡乃红.安徽大学 2012
[2]混沌控制、同步及在保密通信中的应用[D]. 王明军.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]单相逆变器中非线性动力学行为及混沌控制的研究[D]. 吴荣华.东华理工大学 2019
[2]非线性系统理论在微弱信号检测中的应用[D]. 杨泽峰.石家庄铁道大学 2019
[3]基于混沌控制方法的Boost变换器动力学研究[D]. 凌倩倩.安徽大学 2019
[4]Boost变换器的并联结构及其稳定性分析[D]. 桂楠.安徽大学 2018
[5]峰值电流模式开关功率变换器的动态斜坡补偿策略研究[D]. 郎爽.重庆大学 2014
[6]基于Delta变换型不间断电源（UPS）的研究[D]. 周殿清.上海交通大学 2009
[7]PWM型DC-DC功率变换器的分岔和混沌控制研究[D]. 李荣.广西师范大学 2006
本文编号：3494736
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