多脉冲 SVPWM 输出谐波与指定谐波消除方法的比较

多脉冲 SVPWM 输出谐波与指定谐波消除方法的比较

一、多脉冲SVPWM与指定谐波消除法的输出谐波比较(论文文献综述)

单宝钰,尹国龙,高宏洋,刘金晶[1](2021)在《基于锁相环改进SVPWM同步调制技术的研究》文中指出传统的永磁同步电机SVPWM同步调制算法在全速度范围内运行时,高速区谐波含量高、无法直接切换到方波工作状态、逆变器开关损耗大。引入基于锁相环改进SVPWM同步调制算法,使牵引逆变器平滑过渡到方波工作状态,并且简化了调制算法,提高了算法执行效率、提高了电压利用率、降低了输出谐波含量和逆变器开关损耗。建立了仿真模型,进行了算法验证和谐波含量分析,利用电机负载实验验证了算法的可行性和合理性。

李泽[2](2018)在《全调制度范围牵引逆变器SVPWM技术研究》文中研究说明牵引逆变器是电力牵引传动系统交-直-交驱动结构的重要组成部分,其调制策略是电力机车和动车组关键技术之一。本文以两电平牵引逆变器为研究对象,重点对全调制度范围三相六开关逆变器及其容错型三相四开关逆变器的SVPWM策略展开理论与实验研究,研究成果对于改善牵引逆变器输出性能、增强牵引逆变器驱动能力以及提高系统运行可靠性具有一定的理论意义与实际应用价值。首先,简要概括了两电平牵引逆变器的主电路拓扑及其工作原理,分析了SVPWM同步调制的基本原理。考虑牵引逆变器开关频率的限制,针对已有的5种SVPWM同步调制策略在低载波比工况下实际输出电压与指令值存在偏差的问题,提出了一种适用于线性调制区的参考调制度在线校正策略,可实现输出电压对指令值的准确跟踪。此外,为简化5种SVPWM同步调制策略的实现复杂度,基于规则采样法推导了与SVPWM同步调制策略等效的载波脉宽调制(Carrier-based PWM,CBPWM)策略,有效降低了数字控制器的实时运算负担。其次,为提高牵引逆变器直流电压利用率与输出电压范围,增强牵引逆变器驱动能力,对其过调制区SVPWM策略进行了研究。分析了传统过调制策略存在的问题,针对同步调制策略一个基波周期采样点个数受限的特殊性,提出了基于叠加定理的SVPWM同步调制过调制策略。同时,将线性调制区参考调制度校正策略思想扩展到过调制区,以实现全调制度范围电压的准确输出。此外,推导了过调制区5种SVPWM同步调制策略的等效CBPWM调制函数,简化了工程实现。再次,为提高牵引逆变器运行可靠性,对容错型三相四开关逆变器的拓扑结构与运行机理进行了分析,设计了线性调制区SVPWM调制策略。同时,为改善三相四开关逆变器输出电压受限的问题,探讨了传统过调制策略的不足,提出了一种基于虚拟电压矢量的三相四开关逆变器过调制策略。在此基础上,推导了全调制度范围内与SVPWM等效的CBPWM调制函数,并总结了调制函数的变化规律。最后,基于5kVA感应电机驱动系统实验平台,对所设计的全调制度范围三相六开关逆变器调制策略与容错型三相四开关逆变器调制策略进行了实验研究。实验结果与前述仿真分析相符,从而验证了所提相关SVPWM策略的可行性和有效性,研究成果对于牵引逆变器工程应用具有一定指导意义。

杜维秀[3](2018)在《H桥多电平逆变电路及其调制方法研究》文中研究指明传统H桥两电平逆变电路无法有效应用于高压变频调速领域,即使是采用功率器件直接串联的两电平逆变电路也会有动、静态均压问题,而且du/dt大,给电路造成难以处理的电磁干扰问题。目前主要有:阶梯波调制技术、消谐波调制技术、三角载波调制技术、空间矢量调制技术、载波移相调制技术等。逆变电路拓扑结构选择合适的控制策略能提高整个系统的性价比。H桥级联型多电平逆变电路具有开关应力小、输出波形优、封装和扩展简易等优点,而广泛应用于高压变频调速领域中。载波移相调制技术能够在低开关频率下实现高开关频率的效果,具有良好的谐波特性。载波移相SPWM调制技术因其简单的原理、容易的控制方式,在级联型多电平逆变器中被广泛应用,所以研究了基于载波移相调制技术的H桥级联多电平逆变电路。它解决了功率开关元件耐压不足与高压大功率输出之间的矛盾。通过多个直流电源的叠加使波形更接近正弦波,谐波含量逐渐减小,输出的电压波形质量更好,因而被广泛应用于高压变频调速领域中。本文重点研究H桥级联九电平逆变电路,对基于载波移相调制的H桥级联九电平逆变电路的单相、三相进行Matlab/Simulink仿真。通过调节系统仿真波形图内各参数,分析对比能够影响H桥级联型九电平逆变电路输出波形质量的因素,并仿真了H桥级联五电平和七电平的谐波频谱图。通过仿真结果发现:1)当载波频率保持不变时,随着调制度的增大级联型逆变器输出电平数随之增多。2)当调制度保持不变时,随着载波频率的增大输出的电压波形畸变率THD值含量增大。3)当其它各参数不变时,随着H桥单元模块的级联个数增加输出的谐波含量减少。

刘战[4](2016)在《有源中点钳位型五电平变频器控制系统研究》文中提出随着我国能源危机与环境问题的日益凸显,为了解决我国电机系统效率低下的问题,采用高效率、高性能、高可靠性的高压变频器及其控制系统是解决问题的关键。受制于功率器件电压等级的限制,传统的二极管钳位型(neutral point clamped,NPC)三电平变频器无法应用到高压变频领域。本文以有源中点钳位型(active NPC,ANPC)五电平变频器为研究对象,对其拓扑结构、建压方法、调制策略及控制系统等多个方面进行研究。针对ANPC五电平变换器的拓扑结构进行研究,通过分析该拓扑的结构特点和其输出五个电平对应的八种开关状态关系,给出了不同开关状态之间需要遵守的切换原则,同时对母线电容及悬浮电容电压在正常和非正常工作条件下的开关管电压应力进行分析,得出系统稳定运行的前提条件,针对悬浮电容的电压平衡控制,给出了相应的控制策略。针对传统电容建压方法无法适用于ANPC五电平变频器内部电容器的建压问题进行研究。本文以ANPC五电平整流器及背靠背式的五电平变频器系统为研究对象,通过分析两种系统在整体电路结构上的差异及其拓扑结构特点的基础上,分别提出了针对ANPC五电平整流器及背靠背式的ANPC五电平变频器的建压方法,在不增加其他外部充电设备的前提下,通过控制每相桥臂中不同开关管的导通与关断,对各系统中的所有电容器进行预充电,在分析不同阶段建压电路结构特点的基础上,推导出各阶段电容器建压公式,并给出建压速度与等效预充电阻及电容器容量的关系。针对传统五电平逆变器空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)控制算法复杂、计算量大等缺点,根据ANPC五电平结构特点结合五电平逆变器的空间矢量模型,研究一种基于线电压坐标系的ANPC五电平SVPWM控制算法,优化了基本矢量的计算方法的同时简化基本矢量对应作用时间的求解过程;为了实现中点电位的平衡,针对不同开关状态下的ANPC五电平逆变器的母线中点电压的波动模型进行研究分析,提出一种有效平衡中点电压的控制方法,通过选择参考电压矢量所在三角形的开关序列及控制复用矢量的作用时间之比,实现了悬浮电容电压与中点电压的解耦控制;为抑制逆变器输出的共模电压,结合SVPWM算法特点,给出了抑制共模电压的有效控制方法;针对新SVPWM控制算法运算时间不固定的缺点,提出了一种优化算法,经过优化后控制算法的运算时间将被大大缩短,达到在全调制度范围内控制算法的运算时间保持一致的目的。为了降低系统损耗,提高系统效率,实现系统的最优控制,本文针对ANPC五电平PWM逆变器的模型预测控制技术(model predictive control,MPC)进行研究,通过分析了五电平逆变器模型预测控制的特点,构建了系统的数学模型并推导出被控量的离散化预测模型。在实现五电平逆变器模型预测控制的基础上,提出了ANPC五电平PWM整流器的模型预测控制策略,给出了预测控制器的设计方法;同时基于预测控制的基本思想,提出了一种ANPC五电平PWM整流器的定频预测控制(fixed-frequency predictive control,F2PC)策略,并详细给出了定频预测控制的控制原理及实现方法。为了进一步提高ANPC五电平变频器控制系统在工业中的运行性能,首先设计了一套背靠背ANPC五电平变频器硬件控制系统,使其能够满足相关的控制算法的实现及高速通信的设计要求;为了实现ANPC五电平变频器各控制系统之间的数据实时通信,设计了一种基于FPGA的高速光纤通信系统;其次为了解决逆变器和电动机之间采用长线电缆传输导致在电动机端产生过电压的问题,设计了一种抑制电机端过电压的输出滤波器并给出了滤波器相关参数的设计方法;最后通过构建ANPC五电平变频器异步电机矢量控制系统对整个变频器系统相关硬件的设计、控制算法的实现及相关通信的可靠性进行了系统性的实验验证。

雷洋洋[5](2016)在《交流型微网电压不平衡和谐波电压补偿策略研究》文中研究指明随着分布式电源在电力系统中的渗透率不断增大,分布式电源给电力系统供电可靠性和电能质量带来的负面影响也逐渐凸现出来了,微网作为解决这一问题的有效途径近年来得到国内外学者和研究机构的重点关注。当微网容量增大时,通常负荷类型也随之复杂化,尤其是单相大功率负荷和非线性负荷的大量使用,加之间歇性分布式电源的发电特性,均会引起分布式电源接口逆变器输出电压和微网公共耦合点电压质量下降。本文针对交流型微网三相电压不平衡和谐波污染治理问题进行研究,基于微网分层控制思想,在两相静止αβ坐标下,采用了一种微网电压不平衡和主要谐波电压分层补偿控制策略,改善微网公共耦合点电压质量。本文设计的微网电压不平衡补偿和谐波补偿控制系统包括分布式电源本地控制器和二次集中控制器。二次集中控制器主要完成总补偿指令信号的合成。在微网PCC点电压不平衡和谐波畸变情况下,本文采用基于级联延迟信号消除法的指定次谐波分量提取方法,在两相静止αβ坐标下分离基波和主要次谐波电压的正序分量和负序分量,计算出各次谐波畸变率和电压不平衡度,获得各次谐波补偿指令和电压不平衡补偿指令,最后合成总补偿指令信号,经通信传输线传输至本地控制器。分布式电源本地控制器主要包括功率下垂控制器、虚拟阻抗环、电压电流控制器和补偿分配控制器。功率下垂控制器采用改进型下垂控制策略,为孤岛运行下的微网提供电压和频率支撑。为了有效抑制微网环流,本文在传统虚拟阻抗技术的基础上,设计了一种改进型虚拟阻抗环,提高基波电流和主要次谐波电流分量的均分精度,同时改善微网功率解耦和均分精度。补偿分配控制器根据各分布式电源的额定容量及输出电流的畸变情况,计算出该分布式电源的电压补偿参考指令,修正功率下垂控制器合成的电压参考值,经电压电流控制器产生电压指令值,通过空间矢量脉宽调制技术调节逆变器输出电压,实现电压不平衡和主要次谐波补偿。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,对本文所提出的分布式电源本地控制策略、谐波检测方法、微网电压不平衡和谐波分层补偿控制策略进行了仿真验证,通过仿真结果分析,验证了本文提出控制策略的正确性和有效性。

孙圣[6](2016)在《四桥臂有源滤波器谐波检测与电流补偿策略研究》文中进行了进一步梳理目前,从日常生活到工业生产都已经离不开电能,同时大量的非线性负载接入到电网中,极大的降低了电网的电能质量,特别是三相四线制低压供电系统中的三相不平衡问题和谐波问题日益严重。三相四桥臂式有源滤波器能够通过直接与谐波源并联,来有效减少谐波源向电网侧注入的谐波,改善低压系统中谐波和不平衡问题,同时还具有无功补偿的功能。本文针对四桥臂有源滤波器的谐波提取算法和补偿电流控制策略两方面关键技术展开了研究。实时、精确的谐波提取算法是有源电力滤波器能够取得理想补偿效果的前提。本文在研究FBD谐波检测算法和广义积分器谐波检测算法的基础上,引入了将两种检测算法相结合的方法。即先利用广义积分器提取基波电压正序分量相位信息,再利用FBD功率理论提取基波电流分量和谐波电流分量。通过软件仿真验证了所提算法在电压畸变及频率波动时依然能够有效提取出基波电流分量,并且所提算法能够改善原FBD算法在负载突变时相位延迟问题。实时、无误差的电流补偿策略是有源电力滤波器能够取得理想补偿效果的重要保障。本文引入一种新型的重复控制器内模,将其应用于四桥臂有源滤波器的补偿电流控制环节,理论推导了该重复控制器内模参数,并通过软件仿真验证了这种内置新型重复控制器的方法能够有效解决原重复控制策略工作在临界稳定状态的缺点。当电网频率波动时该方法不能有效的补偿谐波电流,分析原因后引入FIR滤波器来改进重复控制器内模,设计了FIR滤波器参数,并通过性能分析和软件仿真验证了这种内置FIR滤波器的重复控制电流补偿策略在电网频率波动时也能够有效补偿谐波电流,提高了基于重复控制电流补偿策略在频率波动时的适应性。为下一步验证谐波电流检测算法和电流补偿算法的可行性和有效性,对三相四桥臂有源滤波器实验平台进行了总体设计。

张朋[7](2015)在《基于基波磁通补偿的有源滤波器研究》文中认为近年来,随着高压直流输电和轨道交通的快速发展,大量的电力电子变流装置及非线性负载得到了广泛的应用,从而使得电力系统谐波污染问题更加严重。但同时,当下智能化的电气设备对电能质量的要求更加严格,在这种背景下,消除谐波成为人们亟待解决的首要问题。基于基波磁通补偿的混合型有源电力滤波器很好的避免了检测多频率谐波的问题,使得跟踪与控制都比较容易。本论文主要进行大容量基波磁通补偿(fundamental magnetic flux compensation)滤波器补偿电流工作机制及相关问题的研究。论文主要研究内容(1)基波磁通补偿混合型有源滤波器的性能,取决于系统中串联变压器对谐波的阻抗效果。通过分析补偿变压器的工作机制,建立其数学模型,在此基础上对变压器各参数对系统的影响做了深入的研究,为工程设计提供理论基础。(2)在大容量基波磁通补偿滤波器中,补偿电流的谐波将会影响系统的滤波效果,针对这一关键性问题,提出采用载波移相多电平拓扑结构的电流补偿方法,将基波补偿电流的正弦波信号作为CPS-SPWM的调制信号,通过调节变换器电压的幅值间接达到快速跟踪电流,实现基波磁通补偿条件。(3)根据多电平补偿电流设计需要,结合数字信号处理器DSP28335进行了硬件和软件设计,运用RT-LAB半实物仿真器作为补偿变压器的试验装置,仿真和实验结果显示,电能质量高,谐波含量小,证明了本文提出的将载波移相多电平技术应用于基波磁通补偿有源滤波器的可行性。

王永恒[8](2014)在《三电平电压型逆变器控制策略的研究》文中进行了进一步梳理作为多电平逆变电路中最常用的三电平逆变电路,三电平逆变电路与传统的两电平逆变器相比,具有谐波电流小,开关损耗低等优点。三电平逆变器以其优越的性能已经逐步取代传统的两电平逆变器,成为了大容量、中高压电机调速的主要实现方式之一。因此对三电平逆变电路的研究很有意义。本文主要以二极管箝位式三电平逆变电路为主,对它的主电路拓扑结构进行了分析,研究其工作原理,并以此为根据建立了三电平逆变器的数学模型。论文详细分析了二极管箝位型三电平逆变电路的正弦脉宽调制(SPWM)和空间矢量调制(SVPWM)的基本原理、实现方法。对SPWM调制方式采用载波同相、载波反相、载波纵向位移、注入零序分量、注入三次谐波进行对比分析,同时利用傅里叶变换分析输出特性。论文对SVPWM调制方式采用六小扇区和四小扇区方式分别进行说明,对比分析其输出特性,论文还以二极管箝位型三电平逆变电路的拓扑结构为基础,分析了中点电位不平衡的原因,并提出了中点电位调制算法。最后通过Matlab/simulink分别对各种调制方式建立仿真模型,通过对各种方式输出结果的FFT分析,验证了各种调制方法的有效性,对比分析了各种方式的直流电压利用率和输出谐波含量等输出特性。最后论文以目前国内机车牵引传动系统中常用的矢量控制方式为例,主要研究了基于磁场定向控制SVPWM方式的电机调速系统的原理和实现过程。利用Matlab/Simulink搭建牵引逆变器仿真模型,通过对电机启动和制动等的仿真研究,验证了系统的快速的响应特性,验证电机的牵引特性和论文所述控制策略的有效性。

谭维胜[9](2013)在《基于中点箝位H桥五电平逆变器的高压变频调速系统研究》文中研究说明高压变频调速装置具有广阔的市场应用前景,开展高压变频调速技术相关研究对于节约能源、环境保护以及促进高压变频调速技术的发展和应用具有十分重大的意义。高压变频调速技术涉及到电力、电子、电工、信息与控制等多个学科领域。本文的研究重点为高压变频系统的功率变换器及其脉宽调制技术和电机矢量控制技术等。本文阐述了开展高压变频调速系统相关研究的背景及意义,针对高压变频器的应用和高压变频调速技术的国内外研究现状及发展趋势进行了深入的分析。介绍了高压变频器的基本结构组成和高压变频器主电路的几种常用拓扑以及它们各自的特点,并选用中点箝位H桥五电平逆变器这一些新型逆变器拓扑作为本文高压变频器主电路拓扑,文中给出了基于中点箝位H桥五电平逆变器的高压变频器主电路的拓扑结构。根据二极管中点箝位(NPC)H桥五电平逆变器的拓扑结构及其工作原理,本文提出了一种新的适用于五电平逆变器的电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法。该算法利用十二条规则来判断参考电压所在位置,为避免逆变器在扇区切换中输出矢量突变,采用了使两相邻小三角形区域输出矢量变化方向相反的方法。文中研究了该算法控制五电平逆变器的实现方法和具体步骤,并进行了仿真。结果表明,本文提出的SVPWM算法是正确且有效的,与传统的SPWM方法相比,逆变器输出线电压的谐波含量明显减少,其基波电压的幅值也得到了明显的提高。本文最后设计了一种基于DSP和FPGA的硬件控制电路,其中FPGA主要用于实现SVPWM算法。文中给出该算法利用FPGA实现的具体方法和步骤,并且利用Quartus II软件对该算法进行了仿真和实验验证。仿真和实验结果与理论计算相符,验证了本设计是正确可行的。文中根据交流异步电机的数学模型及其按转子磁链定向矢量控制基本原理,在Matlab/Simulink环境下构建了基于中点箝位H桥五电平逆变器和电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法的交流异步电机矢量控制变频调速系统仿真模型。文章最后对整个控制系统进行了仿真研究,仿真结果表明了该矢量变频控制系统具有良好的静动态性能,转速和转矩的响应速度快,转矩脉动较小,系统的抗扰动能力强,验证了控制算法。建立的仿真模型可以为实际编程提供思路,对进一步研究变频调速控制系统的数字化实现具有一定的参考价值。

王帆[10](2013)在《级联型高压变频器空间矢量调制方法的研究与实现》文中认为现今,高压变频调速技术的应用已经逐渐成为电力电子领域的一项重要技术,其中级联型多电平逆变器是其重要的拓扑结构,通常需要实时控制多个功率开关器件。怎样使控制更为精确、简便,涌现出多种调制方法,已逐渐成为多电平逆变器研究的热点与难点。多电平脉宽调制(Pulse-Width Modulation,PWM)方法,作为影响逆变器控制效果的重要环节,受到了广泛的关注。 PWM法分为三角载波调制法和空间矢量调制法两类。本文重点研究了级联型多电平逆变器空间矢量调制(Space Vector Pulse-Width Modulation,SVPWM)法,包括多电平逆变器的拓扑结构、调制方法等,并分析这些方法的本质联系和规律。通过对基本调制方法软件仿真分析与具体实验验证,来进一步说明空间矢量调制方法的优越性。文中详细叙述了搭建级联型高压变频器模拟实验平台的设计。(1)概述高压变频器尤其是级联型高压变频器的国内外研究现状,提出了我国现今高压变频器发展中存在的问题,与欧美日本等发达国家在这一领域存在的差距,应对的办法以及今后低碳节能的良好应用前景;简要指出多电平逆变器的研究现状,拓扑结构,各种控制技术和调制方法。(2)阐述了高压变频器电路的拓扑结构。详细叙述了高压变频器的三种拓扑结构的工作原理和设计思路。通过对这三种拓扑结构的分析,突出表现了级联型多电平逆变器结构的特点,相较于其它两种的优势与劣势。(3)叙述了多电平逆变器的多种调制方法,阶梯波调制法,着重讲述了SPWM的工作原理和分类,以及注入三次谐波的SPWM调制法的谐波分析。(4)空间矢量调制法的研究,提出了一种基于映射原理的多电平逆变器空间电压矢量简化算法,总结空间矢量调制方法的优点,描述了SVPWM与SPWM的本质区别与联系。(5)搭建模拟级联型高压变频器实验平台,用Matlab/Simulink连续域模型仿真系统实现算法仿真。设计了以DSP和FPGA为核心的控制系统软件部分、硬件部分。设计出基于空间矢量SVPWM技术级联型高压变频器系统的控制结构;功率单元部分的主电路;FPGA的多路脉冲设计;DSP实现开关量输入输出,数模转换,频率测量等。改写适用于实验平台的DSP主程序及通信模块结构,最后得到实验结果。验证了本文所提调制方法的正确性,其对促进级联型多电平逆变器在高压变频领域的应用具有很好的工业应用前景。

二、多脉冲SVPWM与指定谐波消除法的输出谐波比较(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、多脉冲SVPWM与指定谐波消除法的输出谐波比较(论文提纲范文)

(1)基于锁相环改进SVPWM同步调制技术的研究(论文提纲范文)

0 引 言
1 基于锁相环SVPWM同步调制
    1.1 SVPWM同步调制基本原理
    1.2 基于锁相环同步调制策略
    1.3 简化单模式过调制数学模型
2 改进SVPWM同步调制算法仿真分析
    2.1 仿真模型
    2.2 分频波形对比分析
    2.3 谐波对比分析
3 改进SVPWM同步调制算法实验
4 结 语

(2)全调制度范围牵引逆变器SVPWM技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 牵引逆变器脉宽调制技术研究现状
        1.2.1 低开关频率下脉宽调制策略研究现状
        1.2.2 低开关频率下过调制策略研究现状
        1.2.3 容错模式下牵引逆变器调制策略研究现状
    1.3 本文研究内容
2 线性调制区牵引逆变器SVPWM同步调制策略研究
    2.1 牵引逆变器数学模型与基本电压矢量
    2.2 SVPWM同步调制策略
        2.2.1 SVPWM同步调制的基本原理
        2.2.2 SVPWM同步调制的输出电压校正
        2.2.3 SVPWM同步调制的等效CBPWM调制函数
    2.3 仿真实验
        2.3.1 SVPWM同步调制的数字实现验证
        2.3.2 SVPWM同步调制的输出电压验证
        2.3.3 SVPWM同步调制与CBPWM的等效性验证
    2.4 本章小结
3 过调制区牵引逆变器SVPWM同步调制策略研究
    3.1 SVPWM过调制策略的基本原理
    3.2 基于叠加定理的SVPWM同步调制过调制策略
        3.2.1 过调制区的临界调制度
        3.2.2 过调制I区
        3.2.3 过调制II区
    3.3 SVPWM过调制的等效CBPWM调制函数
        3.3.1 过调制I区
        3.3.2 过调制II区
    3.4 仿真实验
        3.4.1 SVPWM过调制的输出电压验证
        3.4.2 SVPWM过调制与CBPWM的等效性验证
    3.5 本章小结
4 容错模式下牵引逆变器SVPWM调制策略研究
    4.1 四开关逆变器数学模型与基本电压矢量
    4.2 线性调制区四开关逆变器SVPWM调制策略
    4.3 过调制区四开关逆变器SVPWM调制策略
        4.3.1 过调制I区
        4.3.2 过调制II区
    4.4 全调制度范围SVPWM的等效CBPWM调制函数
    4.5 仿真实验
        4.5.1 四开关逆变器SVPWM调制的数字实现验证
        4.5.2 四开关逆变器SVPWM调制的输出电压验证
        4.5.3 四开关逆变器SVPWM与CBPWM的等效性验证
    4.6 本章小结
5 实物实验研究
    5.1 实验平台设计
    5.2 三相六开关牵引逆变器SVPWM调制策略实验
    5.3 三相四开关牵引逆变器SVPWM调制策略实验
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(3)H桥多电平逆变电路及其调制方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 相关研究现状
    1.3 本文主要研究内容
2 多电平逆变器拓扑结构和调制策略
    2.1 多电平逆变器的拓扑结构
    2.2 多电平逆变器的调制策略
    2.3 本章小结
3 H桥级联型逆变电路及其载波移相调制策略
    3.1 H桥功率单元工作原理
    3.2 H桥级联九电平逆变电路工作机理和拓扑结构
    3.3 载波移相SPWM技术
    3.4 本章小结
4 基于载波移相的H桥级联型九电平逆变电路建模
    4.1 H桥级联型九电平逆变电路仿真实验
    4.2 逆变电路调制度与输出电平的关系
    4.3 逆变电路调制度与载波频率、谐波之间的关系
    4.4 单相级联型逆变电路不同电平数的谐波仿真
    4.5 三相级联型九电平逆变电路仿真实验模型
    4.6 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者从事科学研究和学习经历简介

(4)有源中点钳位型五电平变频器控制系统研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
Extended Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 多电平变换器拓扑的研究现状
    1.3 多电平变换器脉宽调制技术研究现状
    1.4 ANPC五电平变换器研究现状
    1.5 课题研究的主要内容
2 ANPC五电平变换器拓扑分析及悬浮电容控制方法
    2.1 引言
    2.2 拓扑结构与开关状态分析
    2.3 开关管电压应力分析
    2.4 悬浮电容电压控制及系统稳定运行的条件
    2.5 仿真及实验
    2.6 本章小结
3 母线电容器及悬浮电容器建压策略
    3.1 引言
    3.2 ANPC五电平整流器的建压策略
    3.3 背靠背式ANPC五电平变频器的建压策略
    3.4 仿真及实验
    3.5 本章小结
4 ANPC五电平变换器脉宽调制技术研究
    4.1 引言
    4.2 ANPC五电平电压空间矢量脉宽调制技术
    4.3 中点电压平衡控制
    4.4 共模电压的控制
    4.5 SVPWM控制算法的优化
    4.6 实验验证
    4.7 本章小结
5 ANPC五电平变换器预测控制技术研究
    5.1 引言
    5.2 多电平多目标优化的预测控制技术
    5.3 ANPC五电平逆变器模型预测控制
    5.4 ANPC五电平逆变器定频预测控制
    5.5 ANPC五电平整流器预测控制
    5.6 实验验证
    5.7 本章小结
6 ANPC五电平变频器控制系统工业应用中的其他应用技术研究
    6.1 引言
    6.2 背靠背ANPC五电平变频器控制系统设计
    6.3 基于FPGA的高速光纤通信系统设计
    6.4 输出滤波器的设计
    6.5 ANPC五电平变频器异步电机矢量控制系统
    6.6 实验验证
    6.7 本章小结
7 结论和展望
参考文献
附录1
附录2
作者简历
学位论文数据集

(5)交流型微网电压不平衡和谐波电压补偿策略研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 分布式电源概念及发展概况
        1.1.1 分布式电源概念
        1.1.2 分布式电源发展概况
    1.2 微网研究现状
        1.2.1 微网定义
        1.2.2 微网结构及其特征
        1.2.3 微网控制方法
    1.3 交流型微网电能质量控制研究现状
        1.3.1 电压不平衡控制
        1.3.2 谐波抑制
        1.3.3 频率稳定性控制
        1.3.4 环流抑制
    1.4 课题来源及论文结构
第二章 接口逆变器控制关键技术研究
    2.1 DG接口逆变器数学模型
    2.2 DG接口逆变器控制策略
        2.2.1 PQ控制
        2.2.2 V/f控制
        2.2.3 Droop控制
    2.3 本章小结
第三章 交流型微网电压不平衡补偿策略研究
    3.1 交流型微网电压不平衡补偿控制方法
        3.1.1 电压不平衡补偿器
        3.1.2 功率下垂控制器
        3.1.3 虚拟阻抗环
        3.1.4 电压电流控制器
    3.2 本地控制系统分析
    3.3 本章小结
第四章 交流型微网谐波电压补偿策略研究
    4.1 基于级联延迟信号消除法的谐波检测算法研究
        4.1.1 DSC基本原理
        4.1.2 DSC结构
        4.1.3 CDSC模块设计方法
        4.1.4 CDSC性能验证
    4.2 谐波补偿控制方法
    4.3 DG本地控制器
        4.3.1 功率下垂控制器
        4.3.2 改进型虚拟阻抗环
        4.3.3 电压电流控制器
        4.3.4 补偿功率分配控制器
    4.4 控制系统分析
    4.5 本章小结
第五章 控制系统仿真验证
    5.1 线性对称负载下的控制系统仿真
    5.2 线性不对称负载下的控制系统仿真
    5.3 非线性不平衡负载下的控制系统仿真
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间取得的研究成果
附录B CDSC谐波检测结果

(6)四桥臂有源滤波器谐波检测与电流补偿策略研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
        1.1.1 谐波源与谐波危害
        1.1.2 谐波标准
    1.2 抑制谐波措施
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第二章 四桥臂APF数学模型与相关算法研究
    2.1 APF原理与拓扑结构
    2.2 四桥臂APF数学模型
    2.3 谐波电流检测算法研究
    2.4 补偿电流控制策略研究
    2.5 本章小结
第三章 FBD谐波电流检测算法改进研究
    3.1 FBD谐波检测算法研究
        3.1.1 FBD功率理论分析
        3.1.2 FBD功率理论在谐波检测中的应用
        3.1.3 FBD谐波检测算法仿真分析
    3.2 广义积分器谐波检测算法研究
        3.2.1 广义积分器原理分析
        3.2.2 广义积分器谐波检测算法分析
    3.3 FBD谐波检测算法改进研究
        3.3.1 FBD谐波检测算法改进
        3.3.2 改进算法仿真分析
    3.4 本章小结
第四章 频率自适应重复控制电流补偿策略研究
    4.1 四桥臂APF重复控制电流补偿策略研究
        4.1.1 重复控制器原理分析
        4.1.2 四桥臂APF重复控制电流补偿策略研究
    4.2 新型重复控制策略参数设计与仿真分析
        4.2.1 参数设计
        4.2.3 仿真分析
    4.3 频率自适应重复控制策略研究
        4.3.1 频率波动对补偿效果的影响
        4.3.2 频率自适应重复控制器研究
        4.3.3 FIR滤波器参数设计
        4.3.4 FIR滤波器性能分析
    4.4 频率自适应重复控制策略仿真分析
    4.5 本章小结
第五章 四桥臂APF系统设计
    5.1 主电路设计
    5.2 控制系统设计
    5.3 软件设计
    5.4 保护措施
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果

(7)基于基波磁通补偿的有源滤波器研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 谐波及其危害
        1.1.1 谐波的来源
        1.1.2 谐波的危害
    1.2 谐波抑制技术
        1.2.1 主动型谐波抑制技术
        1.2.2 被动型谐波抑制技术
    1.3 国内外研究现状及存在的问题
        1.3.1 国内外研究现状
        1.3.2 目前存在的问题
    1.4 本文主要完成的研究工作
    1.5 本章小结
2 基波磁通补偿新型滤波器
    2.1 磁通补偿可调电抗器工作原理
        2.1.1 补偿变压器可调阻抗原理分析
    2.2 磁通补偿电力滤波器工作原理
    2.3 基波磁通补偿三相串联混合型有源滤波器
        2.3.1 三相两电平拓扑结构磁通补偿滤波器
        2.3.2 三相多电平拓扑结构磁通补偿滤波器
    2.4 谐波电流检测
    2.5 本章小结
3 磁通补偿滤波器补偿电流控制策略的研究
    3.1 两电平电流控制策略的研究
    3.2 滞环电流控制
        3.2.1 滞环电流补偿仿真分析
        3.2.2 滞环电流补偿的磁通补偿有源滤波器仿真分析
    3.3 SVPWM电压空间矢量电流控制
        3.3.1 SVPWM电流控制数学模型
        3.3.2 SVPWM在MATLAB/Simulink中的实现
    3.4 多电平电流补偿方法
    3.5 阶梯波调制法
    3.6 载波层叠分布法
    3.7 载波移相调制
        3.7.1 载波移相调制研究
        3.7.2 载波移相多电平电流补偿仿真分析
    3.8 本章小结
4 磁通补偿滤波器系统硬件电路设计
    4.1 功率开关管选型
    4.2 H级联桥供电单元变压器设计
    4.3 电压、电流检测电路设计
        4.3.1 交流电压检测及调理电路
        4.3.2 电网电压同步信号发生电路设计
        4.3.3 电流检测及其调理电路
    4.4 保护电路设计
        4.4.1 过压保护电路
        4.4.2 过流保护电路
        4.4.3 过热保护电路
    4.5 驱动电路设计
    4.6 DSP最小系统设计
        4.6.1 DSP供电电源设计
        4.6.2 复位电路
        4.6.3 时钟电路
        4.6.4 JTAG接口
    4.7 RT-LAB半实物仿真平台
    4.8 补偿变压器参数对系统的影响
    4.9 本章小结
5 磁通补偿滤波器系统软件设计
    5.1 基波磁通补偿滤波器工作流程
    5.2 电网电压相位频率计算
    5.3 电流检测
    5.4 本章小结
6 实验结果分析
    6.1 三种情况下实验分析
    6.2 本章小结
7 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 本文主要创新点
    7.3 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(8)三电平电压型逆变器控制策略的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题意义与背景
    1.2 多电平逆变电路研究现状
        1.2.1 主电路的研究现状
        1.2.2 控制策略的研究现状
    1.3 论文所做的工作
第二章 三电平逆变电路拓扑结构
    2.1 飞跨电容逆变电路
        2.1.1 电路结构及工作原理
        2.1.2 电路优缺点
    2.2 二极管箝位型电路
        2.2.1 主电路结构及其工作原理
        2.2.2 数学模型的建立
    2.3 级联型逆变电路
    2.4 本章小结
第三章 脉冲宽度调制PWM控制方式
    3.1 SPWM控制特点
    3.2 几种SPWM控制方法
        3.2.1 载波同相
        3.2.2 载波反相
        3.2.3 载波纵向交叠
        3.2.4 注入零序分量
        3.2.5 注入三次谐波
    3.3 基于傅里叶变换分析输出特性
        3.3.1 对载波反相方式分析
        3.3.2 对载波同相方式分析
    3.4 几种SPWM控制的实现
        3.4.1 仿真模型
        3.4.2 仿真输出波形分析
    3.5 本章小结
第四章 空间电压矢量SVPWM方式
    4.1 空间矢量概念
    4.2 两电平SVPWM算法
    4.3 三电平SVPWM算法
        4.3.1 三电平SVPWM矢量分类
        4.3.2 SVPWM算法实现
    4.4 本章小结
第五章 SVPWM仿真及中点电位平衡
    5.1 仿真模型建立
        5.1.1 3/2坐标变换模块
        5.1.2 扇区的判定模块
        5.1.3 时间计算模块
        5.1.4 七段式时间分配模块
        5.1.5 矢量状态仿真模块
        5.1.6 PWM信号产生模块
    5.2 仿真波形分析
        5.2.1 六大扇区六小扇区
        5.2.2 六大扇区四小扇区
        5.2.3 SVPWM与SPWM方式输出谐波比较
    5.3 中点电位的控制
        5.3.1 矢量对中点电位的影响
        5.3.2 中点电位与中点电流关系
        5.3.3 中点电位控制方法
    5.4 本章小结
第六章 三电平SVPWM在电机调速系统中的应用
    6.1 异步电机矢量控制原理概述
    6.2 异步电机数学模型
        6.2.1 坐标变换
        6.2.2 基于转子磁场定向的异步电机矢量控制基本方程
    6.3 转子磁场控制系统实现
        6.3.1 转子磁链观测模型
        6.3.2 转速、磁链双闭环控制系统
    6.4 磁场定向SVPWM控制系统仿真实现
        6.4.1 空载启动仿真结果
        6.4.2 启动负载变化仿真结果
        6.4.3 制动工况仿真结果
    6.5 本章小结
结论
致谢
参考文献

(9)基于中点箝位H桥五电平逆变器的高压变频调速系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 高压变频器的应用
    1.3 高压变频技术的研究现状及发展趋势
        1.3.1 高压变频技术的研究现状
        1.3.2 高压变频技术的发展趋势
    1.4 本文开展的主要工作
第2章 高压变频器主电路拓扑设计
    2.1 高压变频器概述
    2.2 高压变频器的结构组成
    2.3 高压变频器主电路常用拓扑
        2.3.1 电流型多电平逆变器
        2.3.2 电压型多电平逆变器
    2.4 基于五电平逆变器的高压变频器主电路拓扑设计
        2.4.1 中点箝位 H 桥五电平逆变器拓扑电路及其优点
        2.4.2 基于中点箝位 H 桥五电平逆变器高压变频器主拓扑
    2.5 本章小结
第3章 中点箝位 H 桥五电平逆变器 SVPWM 算法研究
    3.1 逆变器输出五种电平对应开关状态
    3.2 五电平逆变器空间矢量脉宽调制基本原理
        3.2.1 扇区划分及空间矢量图
        3.2.2 五电平逆变器空间矢量脉宽调制方法
    3.3 五电平逆变器 SVPWM 算法的建模与仿真
        3.3.1 扇区判断和小三角形区域判断子模块
        3.3.2 矢量作用时间计算子模块
        3.3.3 三相电压矢量输出子模块
        3.3.4 仿真结果及其分析
    3.4 五电平逆变器 SVPWM 算法的硬件实现
        3.4.1 基于 DSP 和 FPGA 的硬件控制系统总体设计
        3.4.2 DSP 与 FPGA 接口电路设计
        3.4.3 基于 FPGA 的五电平逆变器 SVPWM 算法的实现
        3.4.4 仿真和实验结果
    3.5 本章小结
第4章 异步电机矢量变频控制系统设计
    4.1 异步电机动态数学模型
    4.2 转子磁链定向异步电机矢量控制基本原理
    4.3 异步电机矢量控制系统控制器参数的优化设计
        4.3.1 磁链调节器的设计
        4.3.2 转矩调节器的设计
        4.3.3 转速调节器的设计
    4.4 高压变频器输出滤波器设计
    4.5 异步电机矢量控制系统仿真模型的建立
        4.5.1 Park 变换与 Clarke 变换
        4.5.2 转子磁链计算模块
        4.5.3 解耦电路模块
        4.5.4 转速环 PI 调节器仿真模块
    4.6 异步电机矢量控制系统仿真及结果分析
    4.7 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间发表的论文目录

(10)级联型高压变频器空间矢量调制方法的研究与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 高压变频器研究现状
    1.3 多电平逆变器的研究现状
        1.3.1 拓扑结构
        1.3.2 控制技术和调制方法
    1.4 空间矢量 PWM 调制方法的研究现状
        1.4.1 调制方法的研究现状
        1.4.2 SVPWM 研究方法
        1.4.3 应用领域
    1.5 本文研究内容
    1.6 本章小结
第2章 级联型多电平逆变器的拓扑结构
    2.1 高压变频器的拓扑结构
    2.2 级联型多电平逆变器的拓扑结构
        2.2.1 多电平逆变器
        2.2.2 二极管钳位型多电平逆变器
        2.2.3 飞跨电容型多电平逆变器
        2.2.4 级联型多电平逆变器
    2.3 本章小结
第3章 多电平逆变器的调制方法
    3.1 多电平逆变器的阶梯波调制方法
    3.2 正弦波脉宽调制方法
        3.2.1 调制的原理和分类
        3.2.2 消谐波 PWM 方法
        3.2.3 载波带频率变化脉宽调制法
        3.2.4 混合载波 PWM 方法
        3.2.5 相移载波脉宽调制法
    3.3 优化 SPWM
        3.3.1 注入 3 次谐波法原理
        3.3.2 SPWM 的 3 次谐波注入法谐波抑制分析
    3.4 SPWM 注入 3 次谐波仿真
    3.5 仿真结果分析
    3.6 本章小结
第4章 空间矢量调制方法
    4.1 空间矢量调制
        4.1.1 多电平逆变器 SVPWM 的基本原理和技术特点
        4.1.2 多电平逆变器空间电压矢量与分布
        4.1.3 多电平逆变器 SVPWM 解决方法与思路
    4.2 基于映射原理的多电平逆变器 SVPWM 简化方法
        4.2.1 工作原理
        4.2.2 确定小六边形中心
        4.2.3 开关矢量和最优顺序的产生
        4.2.4 仿真研究
    4.3 多电平逆变器载波 PWM 方法和 SVPWM 方法的联系
    4.4 SPWM 和 SVPWM 的优点及缺点
    4.5 本章小结
第5章 基于 DSP 和 FPGA 的高压变频器实验设计与实验结果
    5.1 级联型多电平逆变器的模拟实验装置设计
        5.1.1 级联型模拟高压逆变器整体主电路设计
        5.1.2 功率单元设计
        5.1.3 级联型高压变频器控制部分设计
    5.2 基于 DSP 和 FPGA 的多路脉冲实现方法
        5.2.1 FPGA 实时产生多路脉冲设计原理
        5.2.2 DSP 和 FPGA 的接口设计
    5.3 级联型高压变频器基于 DSP 控制软硬件设计
        5.3.1 DSP 部分硬件电路设计
        5.3.2 DSP 主程序与部分模块程序结构
        5.3.3 主控制器 DSP 通信子程序模块结构
        5.3.4 DSP 与 FPGA 结合多路 PWM 脉冲产生模块
    5.4 级联型高压变频器实验结果与分析
    5.5 本章小结
总结和展望
参考文献
致谢
附录 攻读学位期间所发表的学术论文

四、多脉冲SVPWM与指定谐波消除法的输出谐波比较(论文参考文献)

  • [1]基于锁相环改进SVPWM同步调制技术的研究[J]. 单宝钰,尹国龙,高宏洋,刘金晶. 微特电机, 2021(09)
  • [2]全调制度范围牵引逆变器SVPWM技术研究[D]. 李泽. 大连理工大学, 2018(02)
  • [3]H桥多电平逆变电路及其调制方法研究[D]. 杜维秀. 山东科技大学, 2018(03)
  • [4]有源中点钳位型五电平变频器控制系统研究[D]. 刘战. 中国矿业大学, 2016(03)
  • [5]交流型微网电压不平衡和谐波电压补偿策略研究[D]. 雷洋洋. 兰州理工大学, 2016(01)
  • [6]四桥臂有源滤波器谐波检测与电流补偿策略研究[D]. 孙圣. 江西理工大学, 2016(05)
  • [7]基于基波磁通补偿的有源滤波器研究[D]. 张朋. 河南理工大学, 2015(11)
  • [8]三电平电压型逆变器控制策略的研究[D]. 王永恒. 西南交通大学, 2014(01)
  • [9]基于中点箝位H桥五电平逆变器的高压变频调速系统研究[D]. 谭维胜. 湖南大学, 2013(05)
  • [10]级联型高压变频器空间矢量调制方法的研究与实现[D]. 王帆. 湖南大学, 2013(05)

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多脉冲 SVPWM 输出谐波与指定谐波消除方法的比较
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