中点钳位型H桥级联单相逆变器新型空间矢量脉宽调制方法

通过对中点钳位型H桥级联单相逆变器开关状态分析,得到了27种有效开关矢量。提出一种适用于该拓扑结构的单相空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)方法,该方法将单相一维空间矢量图分为8个区间。根据期望电压矢量幅值和矢量所在区间以及上一个开关周期的终止矢量进行输出脉冲合成类型判断,并基于开关次数最小原则提出3种矢量合成规则。根据伏秒平衡原理对每种脉冲类型的矢量作用时间进行了计算。提供一种兼顾电压均衡、开关次数最小和开关器件均衡利用的冗余矢量使用法则。利用DSP和FPGA芯片实现所提出的算法。仿真和实验验证了提出调制方法的正确性和可行性。

基于脉冲跳变的空间矢量脉冲宽度调制策略

针对二极管钳位型单相九电平逆变器,分析其工作原理,提取了逆变器工作的有效开关状态。根据伏秒平衡原理和两矢量三段式调制规律,提出了一种基于脉冲跳变的空间矢量脉冲宽度调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略。通过分析所有开关周期脉冲的跳变情况,给出了脉冲类型的判断条件,并根据脉冲类型计算起始和终止电压矢量及其作用时间;同时,应用FPGA设计了模块化SVPWM控制系统,并对该控制系统进行了时钟与资源消耗评估。性能分析结果表明,该调制策略计算速度快、资源消耗小。最后,仿真与实验结果验证了所提调制策略的正确性和有效性,而且能够有效地均衡电容电压。

二极管钳位型级联多电平逆变器新型SPWM研究

针对目前级联型多电平逆变器正弦脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)数字化实现问题,分析常规载波调制SPWM算法的工作原理,提出了一种基于脉冲编码与轮换的多电平SPWM调制策略。通过对正弦调制波的提取变换,进行单载波"量化"调制,并采用脉冲编码与轮换控制技术,对"量化"后的信号进行脉冲编码和脉冲轮换,均衡各逆变单元的输出电压与输出功率,以及单元内部电容电压。仿真结果表明,与同相层叠载波SPWM调制策略相比,该调制具有更好的控制效果和更小的计算量;另外,控制算法的消耗资源对比分析表明,所提的控制算法较常规的SPWM算法更节省硬件资源。

IGBT开关瞬态实时仿真模型

针对绝缘栅双极性晶体管(IGBT)的开关动态特性,通过分阶段分析IGBT的开通过程和关断过程,并基于函数拟合算法实现了IGBT开关瞬态特性的建模。同时,应用FPGA设计了模块化的了IGBT实时仿真模型,并对该模型进行了性能分析。仿真与实验结果对比验证了该模型的有效性和可行性。

一种改进的随机存储器自检测March算法

本文对随机存储器各类故障的失效机制和当前已有的解决算法做了简要介绍,进而对该问题更好的解决和各个指标的优化平衡提出了一种改进的March算法,从而达到了较高的故障覆盖率。

基于特征相似度的同步发电机绝缘故障诊断

以同步发电机为分析对象,利用粗糙集可有效地处理和分析不精确的信息和知识的优点,从历史信息和决策中进行了特征量选取以及属性约简。对于无法处理的属性约简,采用条件限制得到能够有效反映属性的重要程度特征量,并以此计算特征量权重系数,消除主观因素的影响。在此基础上,针对励磁绕组绝缘故障,选择与设备健康状态直接相关特征作为判断对象,与同机组历史数据进行相似度分析,计算得到了其故障因子。设计出快速判断相关状态的算法,给出了判定准则并进行了编程实现。实验验证表明:该诊断算法能够对设备故障进行有效判定。

基于光谱观测器的永磁同步直线电机初始相角检测

为解决现有永磁同步直线电机初始相角检测方法存在算法复杂和硬件电路性能要求高等问题,提出了一种基于光谱观测器的PMSLM初始相角检测方法。通过施加直流电压矢量将电机定位在某一指定角度附近,在位置环控制电机位移为0的基础上,对估计角度施加固定幅值的正弦抖动,从而得到交轴电流波形。根据光谱观测器理论,对交轴电流波形进行滤波观测,获取其一阶分式,并利用一阶分式的零点计算得到估计角度偏差。最后,利用RT-LAB仿真平台建立永磁同步直线电机快速控制原型,试验结果验证了所提方法的正确性和有效性。

基于变指数趋近律的永磁同步电机滑模控制

为了提升永磁同步电机(PMSM)调速系统的动态品质,提出了一种基于新型变指数趋近律的滑模速度控制算法。基于传统指数趋近律,引入了变指数函数和双曲正切函数,提高了系统趋近速度自适应调节能力和抖振抑制能力。基于新型变指数趋近律,设计了PMSM滑模速度控制器。通过与传统指数趋近律滑模控制算法、PI控制算法对比,仿真试验结果表明,新型滑模速度控制器具有较好的速度跟踪精度和抗扰动能力。

大容量IGBT并联均流检测技术研究

采用IGBT器件并联的方法是提高装置输出电流等级的有效手段,但其带来的问题是并联器件的电流不均衡问题。为检测并联IGBT的均流程度,传统方法需检测集电极电流的准确值,存在电路结构复杂、抗扰动能力弱、稳定性低等缺点。针对这些不足,设计了一种无需检测电流值,就可以得到并联IGBT开关过程中动态均流状况的检测电路,并通过Simplorer软件对该电路功能进行了仿真验证。

六相永磁同步电机变指数幂次趋近律滑模控制

为了提高六相永磁同步电机调速系统的动态品质,提出了一种基于新型变指数幂次趋近律的滑模速度控制算法。该趋近律基于常规指数趋近律,引入了变指数幂次函数,提高了滑模趋近速度,有效抑制了滑模控制抖振;基于新型变指数幂次趋近律,设计了六相永磁同步电机滑模速度控制器。通过与PI控制器仿真试验对比,结果验证了所设计的滑模速度控制器能够有效提高调速系统静动态特性与鲁棒性。

单相多电平变换器的建模与仿真

针对目前多电平变换器输出建模和拓扑建模等方法的不足,模型复杂,不利于研究变换器内部特性与物理过程的问题,以二极管钳位型单相九电平变换器为研究对象,基于状态空间法与开关函数建模方法,搭建了单相多电平变换器的开关函数模型。详细分析了单相多电平变换器不同电平下的等效电路,推导了其等效电路的开关函数模型,通过归纳总结导出统一的状态空间方程组,建立了单相多电平变换器开关函数数学模型。通过MATLAB进行单相多电平变换器的电路模型和开关函数数学模型仿真对比,验证了所建模型的正确性与有效性。

一种大电流三相空芯滤波电感设计

针对大电流间歇性工作的逆变器输出要求,本文设计了一种大电流三相空芯滤波电感。介绍了输出滤波电感电磁方案的计算与有限元仿真方法,获得满足设计要求的滤波电感参数。综合考虑三相输出滤波电感的集成式安装及重量要求,简述了滤波电感的结构设计与性能仿真分析。最后,结合逆变器实际运行工况,通过仿真与实验对滤波电感进行温升试验,结果表明所设计的空芯滤波电感可以满足实际使用要求。