当前位置:主页 > 科技论文 > 电力论文 >

宽输入直流电压下中频逆变器双环控制研究

发布时间:2017-12-31 22:26

  本文关键词:宽输入直流电压下中频逆变器双环控制研究 出处:《华中科技大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: 400Hz中频电源 单极倍频SPWM死区效应 数字控制延时 双环控制 多重PR控制器 宽输入直流电压


【摘要】:400Hz中频逆变电源以其重量轻和体积小的优势,被作为船舰和航空等领域中重要的供电电源而大量应用。这就要求逆变电源的输出不但要具备良好的稳态特性和动态特性,而且要具备短路保护及恢复能力,以确保其安全运行和可靠供电。本文以一台2kVA的400Hz/230V电压型单相中频逆变器作为对象,对中频逆变器的电压电流双闭环数字控制技术进行探讨和研究。本文首先建立了单相全桥SPWM逆变器的数学模型,并为对模型中的等效电阻参数r进行了修正,给出了一种简单有效的实验测量方法,使得仿真系统与实际的控制系统高度吻合。另外,结合技术要求,文中给出了主电路LC滤波器参数的设计方法,并考虑具体的动态性能要求,对原参数进行了修正。然后,详细分析了单极倍频SPWM调制方式下的死区效应,为谐波补偿控制器的设计提供了理论依据。其次,针对数字控制延时对400Hz系统的严重影响而不能忽略的情况,给出了考虑数字控制延时的电感电流作为内环的双闭环控制的设计方法。在传统的双闭环控制基础上,本文引入了输出电压前馈和负载电流前馈控制,并提出一种多重比例谐振(PR)控制策略,保证系统输出良好的稳态波形质量和动态响应速度、较小的电压超调。而且内环采用PR控制器使得内环的跟踪性能也较好,可以实现短路限流保护,提高系统的安全性。对于宽输入直流电压范围下的电压波动对控制系统设计的影响,文中进行了等效简化设计,主要利用MATLAB辅助工具来设计控制器参数,避免了繁杂的理论分析,使设计过程简单化,而且设计结果有效可行。最后,对本文所提出的方案进行了仿真和实验验证,仿真和实验的结果非常一致,使逆变器输出的稳态电压波形质量和动态性能良好,并且具备短路限流功能。然后,对全文内容进行了总结,并对未来工作做出展望。
[Abstract]:400Hz medium frequency inverter with its light weight and small size advantage, is widely used as an important power supply ships and aerospace and other fields. This requires that the output of the inverter power supply not only have good steady-state and dynamic characteristics, but also with short circuit protection and recovery capabilities, to ensure its safe operation and the reliable power supply. Based on the 400Hz/230V voltage single-phase medium frequency inverter with a 2kVA as the object, the voltage and current of inverter dual loop digital control technology are discussed and studied. This paper established a mathematical model of the single-phase full bridge SPWM inverter, and the equivalent resistance parameters of R model are modified, are given a simple and effective experimental method, control system of the simulation system and the actual height of the match. In addition, combined with the technical requirements, are given in this paper. The main circuit of LC filter parameters The design method, and considering the specific requirements of dynamic performance, the parameters are modified. Then, the dead time effect of unipolar SPWM modulation mode is analyzed in detail, and provides a theoretical basis for the design of harmonic compensation controller. Secondly, according to the digital control delay serious influence on 400Hz system and can not be ignored, given the digital control delay inductance current as the design method of double closed loop control loop. On the basis of the traditional double closed loop control, this paper introduces the output voltage feedforward and load current feedforward control, and proposes a multi proportional resonant (PR) control strategy, to ensure the system output waveform quality good steady-state and dynamic response speed and the smaller the voltage overshoot and loop using PR controller makes the tracking loop performance is good, can realize the short-circuit current limiting protection, to improve the security of the system. Wide input DC voltage range of the voltage fluctuation on the control effect of the system design, this paper simplifies the design of equivalent, the main use of MATLAB tools to design the controller parameters, to avoid the analysis of complexity theory, which simplifies the design process, and the design result is effective and feasible. Finally, the simulation and experimental verification scheme in this paper, very consistent with the results of simulation and experiment, the steady state voltage waveform quality and the dynamic performance of the inverter output is good, and have short circuit current limiting function. Then, the paper summarizes the contents, and looks forward to the future work.

【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM464

【相似文献】

相关期刊论文 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

相关会议论文 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

相关重要报纸文章 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

相关博士学位论文 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 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

5 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

6 严庆增;三相非隔离型光伏逆变器的控制技术及SiC器件应用研究[D];中国矿业大学;2016年

7 房绪鹏;Z源逆变器研究[D];浙江大学;2005年

8 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

9 汤雨;Z源逆变器研究[D];南京航空航天大学;2008年

10 谭光慧;太阳能交流模块逆变器及其控制技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 王敬明;小型风力发电单相正弦波逆变器的研究[D];内蒙古大学;2015年

2 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

3 张晓静;单级非隔离型双Zeta逆变器[D];燕山大学;2015年

4 王泉策;光伏并网微逆变器研究[D];燕山大学;2015年

5 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

6 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

7 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

8 刘杰;3kW单相光伏并网逆变器的研制[D];西南交通大学;2015年

9 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

10 张泽斌;具有LVRT能力的光伏并网逆变器控制策略研究[D];宁夏大学;2015年



本文编号:1361753

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/1361753.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户30b80***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com