三电平SHEPWM与SVPWM混合控制策略及其矢量平滑切换方法的研究

本文提出了一种有源中点箝位(ANPC)三电平变换器的SHEPWM与SVPWM混合控制策略。充分利用两种控制策略的优点,在低频时采用SVPWM控制策略,获得较高的直流电压利用率,减小电流纹波;在中高频时采用SHEPWM控制策略消除特定的低次谐波。同时本文在研究了SHEPWM与SVPWM之间的联系以及对三电平变换器的影响的基础上,提出了一种可以实现在三电平SHEPWM与SVPWM两种控制方法之间,任意时刻平滑切换的方法。最后通过仿真与实验研究,验证了算法的正确性和有效性。

一种SVPWM过调制算法及其在两电平逆变器中的应用

过调制能够有效地提高逆变器的输出基波电压,传统的空间矢量PWM过调制算法需要经过复杂的实时计算或查表,不易于实现。针对此问题,研究一种过调制算法,不需要经过复杂的运算和查表,易于实现,能够使逆变器从线性调制区平滑地过渡到六阶梯波工作区,并且输出电压谐波含量低。在两电平逆变器矢量控制系统上对过调制算法进行了实验。理论分析和实验结果表明该算法具有输出电压谐波含量低和实现简便的优点,适合应用于矢量控制系统中。

基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统

传统的直接转矩控制系统存在转矩脉动大、开关频率不固定等缺点,限制了直接转矩控制策略的工程应用,提出一种采用空间矢量调制(SVPWM)技术的永磁同步电机直接转矩控制实现方案。该方案以新型的转矩单闭环直接转矩控制系统结构为基础,采用SVPWM技术代替传统开关表方式,并对转矩调节器进行了改进设计。最后,通过实验验证了理论分析的正确性和系统实现的可行性。

电流型PWM整流器的SVPWM控制及仿真研究

为解决三相电流型PWM整流器的拓扑结构带来的系统阶次增加、并联谐振等问题,详细介绍了三相CSR的空间电流矢量的控制方法,包括系统的数学建模、控制策略、信号发生和实现调制等。在Matlab/Simulink软件平台进行了三相CSR双闭环解耦SVPWM控制方法的仿真,并通过与传统的SPWM控制方法进行对比,验证了该控制方法具有更好的动、静态特性,且动态响应快,能有效抑制网侧谐波,实现单位功率因数运行。该方法为三相CSR的控制方法提供了新思路,具有一定的理论和实际应用价值。

基于开关周期平均模型的PWM变流器的改进型SVPWM控制

建立了PWM变流器在整流状态和逆变状态下的平均空间状态数学模型,以及在同步旋转坐标下的数学模型;给出了改进型SVPWM控制策略的实现原理,相比较于传统SVPWM控制策略,改进型SVPWM控制策略可以减小开关损耗,提高系统效率。最后给出了系统在仿真软件中实现的波形。可以看出,本文给出的数学模型和SVPWM控制策略是正确的,而且对其它与此相关的主电路拓扑结构也有一定的参考价值。

基于SPWM与SVPWM的目标随优PWM算法

通过对总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)的分析,证明基于最小THD的多电平脉宽调制(pulse widthmodulation,PWM)电平选择策略的存在。进一步对多相多电平PWM进行THD最优化分析,建立与相数、电平数及单相目标波形的具体形式无关的目标随优PWM算法。将所得结论应用于正圆形目标轨迹,论证空间矢量脉宽调制最优算法和零矢量对称分配方案的本质,揭示多相PWM中谐波注入应遵循的普遍规律。从理论推导、数值仿真和实验3个方面对算法进行检验,检验结果证明了所做结论的理论正确性和应用广泛性。

单相三电平整流器的SVPWM与中点电位控制方法

通过分析单相电压型三电平中点钳位(NPC)整流器的工作原理、传统单相三电平空间电压矢量调制(SVPWM)和中点电位控制方法的缺点,提出了一种改进的SVPWM算法和中点电位控制方法,并进行了计算机仿真和小功率实验样机试验.理论分析、计算机仿真和试验结果表明:在保证开关频率恒定的情况下,该SVPWM算法开关损耗小,输出PWM脉冲具有对称性,可使交流侧电流的高次谐波分布在2倍开关频率附近,且易于用DSP(数字化处理器)实现;无论负载是否变化,该中点电位控制方法均能有效解决中点电位不平衡的问题,具有较强的抗干扰能力,且易于实现.

基于DSP的SVPWM与载波PWM的统一性研究

针对脉宽调制(PWM)逆变器,在研究逆变电源电压矢量的基础上,将空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术应用于三相和单相PWM逆变电源,分别给出了三相和单相SVPWM的数字信号处理(DSP)算法,给出了一种开关模式优化的单相SVPWM算法,导出了三相和单相SVPWM基于载波调制的调制波形式以及零序信号形式,指出载波零序信号在本质上对应着逆变器零电压矢量作用时间分配与分布,论证了SVPWM与载波PWM的统一,实验结果验证了SVPWM算法的有效性.

三相升-降压PWM整流器SVPWM控制策略研究

针对目前电机控制等应用领域常用的升-降压整流系统存在无法直接输出大范围连续平滑可调直流电压等不足,分析了基于三相电压型PWM整流电路与C′uk电路整合的升-降压PWM整流器的工作原理,按照控制简单、易于工程实现、有效降低开关频率等原则,用零矢量拓展概念设计了基于SVPWM控制的新控制策略,建立了相应的数学模型,进行了相应的数学分析,采用变参数PI控制和比例-积分分离算法设计了数字PI控制器,仿真结果与实验分析证明了新控制策略的有效性。

基于矢量空间解耦的双定子感应电机改进型24扇区SVPWM调制策略

针对六相电压型逆变器供电的双定子感应电机,提出一种基于矢量空间解耦变换的改进型24扇区SVPWM调制策略。该调制策略不仅继承了传统方法易于数字化实现、提高逆变器开关频率、抑制定子谐波电流等优点,而且克服了传统方法在每个采样周期内两相桥臂的开关管同时动作的问题。此外,改进型方法对应的连续型方法还可以通过等效的载波比较PWM方法进行等效实现,显著简化了算法的复杂程度,节省计算资源,更易于DSP等计算芯片的数字化实现。通过仿真和实验结果,验证了改进型24扇区SVPWM方法和等效载波PWM方法的正确性和可行性。

基于TMS320F2812的SVPWM变频调速的研究

文章论述了一种基于DSP的双PWM变频调速系统,设计了双PWM变频调速系统的硬件电路,该系统与传统的模拟型调速系统相比,具有控制灵活、功率因数高、回馈节能、谐波污染小、维护方便、成本低等特点。文章利用TMS320F2812的强大运算能力和快速实时处理能力,使得变频器中复杂的控制算法更加容易编程实现,完全实现了异步电动机高性能控制,仿真表明系统具有优良的动态特性和抗干扰特性。基于产生异步电机圆形磁场的SVPWM控制,减少了电机的转矩脉动和铁损。

基于TMS320F240的三电平逆变器SVPWM实现

在两电平的常规空间矢量PWM算法的基础上 ,给出了三电平空间矢量PWM算法 ,并提出一种改进的三电平空间矢量PWM调制策略来进行二极管钳位型三电平逆变器的控制 ,从而实现最小开关损耗。基于TMS3 2 0F2 4 0DSP实现了三电平逆变系统的数字控制 。

空间矢量SVPWM控制算法在变频空调设计中的应用

为进一步减少噪音,提高电压利用率,采用空间电压矢量SVPWM技术进行变频空调设计。以三相对称正弦波电压供电时交流电动机的理想磁通为基准,用逆变器不同的开关模式所产生的实际磁通去逼近基准圆磁通,由它们比较的结果决定逆变器的开、关,形成PWM波形。并把逆变器和电机看成一个整体来处理,具有模型简单、转矩脉动小、噪音低、电压利用率高等优点。理论分析及实验结果表明,该方法完全能够满足变频空调的设计要求。

三电平逆变器SVPWM控制策略及实验研究

在两电平的常规空间矢量PWM算法的基础上,给出了三电平空间矢量PWM算法,并提出一种改进的三电平空间矢量PWM调制策略来进行二极管钳位型三电平逆变器的控制,从而实现最小开关损耗。基于TMS320F240 DSP实现了三电平逆变系统的数字控制,实验结果论证了该方案的可行性。

Research of the Unity Theory Between Three-level Space Vector and Carrier-based PWM Modulation Strategy

两电平空间矢量脉宽调制（space vector pulse widthmodulation,SVPWM）与正弦脉宽调制（sinusoidal pulse widthmodulation,SPWM）存有一定的本质关系,对于三电平,在常见的8段式SVPWM序列中可以证明,SVPWM与SPWM本质上也存在某种统一。实际的SVPWM调制中,由于要考虑中点电压平衡、减少谐波等其它性能问题,一般会利用开关冗余状态得到8段以上的开关调制序列。目前的文献中还未曾有对这些情况进行统一性地验证,因此三电平SVPWM与SPWM的统一理论存在一定的不足。研究发现,可通过严格地理论推导将传统意义上的调制波分解为2个子调制波,再进行SPWM调制,可以得到与SVPWM完全吻合的序列。该文在此方法基础上深入研究了8段以上（10、12、14段）的SVPWM调制序列与SPWM的统一。经过严格地理论推导,成功实现了含任意段数的SVPWM序列与SPWM的统一。仿真结果证明了该理论的正确性。

一种新型级联型高压变频器SVPWM控制

提出了一种SVPWM(空间矢量脉宽调制)新控制策略,选取与参考矢量距离最近的电压矢量作为最优矢量传送给负载。由于级联型多电平变频器电压矢量空间分布的稠密性,在调制深度足够大的情况下,其误差完全可以被忽略。通过MATLAB/Simulink仿真,得到了验证。该方法非常易于数字化实现,能满足实时控制的需要。

SVPWM电压源逆变器供电异步电动机容错性的时域和频域分析

研究了一种新的空间矢量调制方法,使利用电压源逆变器供电的异步电动机具有容错性。新的方法运用2种不同的空间矢量调制策略,使电机从正常运行切换到故障运行。文中提出的用于故障运行的调制方法与传统的B6型逆变器有着相同的对称性。时域和频域的理论分析结果建立在拉普拉斯电压空间矢量转换基础上。理论分析计算的波形与试验结果十分吻合。因此,提出的解析模型为不平衡及平衡电源条件下一种非常有用的供电分析方法。

一种新的PWM整流器电感上限值设计方法

从PWM整流器网侧输入正弦电流在过零处最大变化率与其所能承受最大功率的关系出发,分析了在电流过零处一个PWM采样周期内输入电流变化率与各开关导通时间的关系,提出了一种PWM整流器网侧电感上限值的设计方法.同时在Saber仿真平台上进行了仿真实验,得到了不同电感值情况下系统输出直流电压和输入电流的变化波形,结果验证了这种设计方法的正确性和可行性.

矢量控制PWM整流器的建模与仿真

从三相电压型PWM整流器(VSR)主电路拓扑结构出发,建立了基于两相同步旋转坐标系下的系统模型。在系统模型分析的基础上,阐述了三相VSR电压型控制外环和电流控制内环的双闭环控制的基本原理和设计方法,采用一种空间矢量PWM的简化算法,在Matalb/Simulink环境中建立了仿真模型。仿真结果表明:所设计整流器具有优良的稳态性能和快速的动态响应,实现简单,具有一定的实用价值。

基于电流无差拍控制的PWM整流器

给出了三相电压型PWM整流器(VSR)的拓扑结构和数学模型,基于三相VSR在两相同步旋转坐标系下的离散数学模型,提出了对网侧电流实施无差拍控制的方法,并通过SVPWM方法进行调制,以TMS320F2812为核心,对三相VSR进行闭环控制。介绍了系统的硬件和软件设计,实现了三相VSR的全数字控制。实验结果证实了该方法的正确性和实用性。