高频链矩阵变换器直接功率反步控制策略

针对高频链矩阵变换器(HFLMC)电路前后级耦合导致系统动态性能和鲁棒性降低的问题,提出一种基于直接功率的非线性反步控制策略(BS-DPC)。首先,建立HFLMC非线性数学模型和有功、无功功率动态模型,分析双极性电流空间矢量调制策略;然后,在考虑系统不确定性情况下引入2个解耦控制分量,设计直流输出电流和无功功率反步控制器,实现电池不同工况下输出电流参考值的快速跟踪控制;最后,根据李雅普诺夫稳定性理论证明HFLMC闭环系统全局渐进稳定性,并对比传统PI直接功率控制和BS-DPC策略。仿真和实验结果表明,所提BS-DPC策略控制HFLMC提高了输出电流的动态性能和电网波动及直流滤波电感变化下的鲁棒性,响应时间减少了约78%,网侧THD降低了0.98%。

与A反可换矩阵空间的维数

给定复数域上n阶矩阵A,所有与A反可交换的矩阵集合构成Mn(C)的子空间,称为与A反可换矩阵空间.研究了该空间的维数问题,分别给出了矩阵A相似于对角形和Jordan标准形时,计算与A反可换矩阵空间维数的公式.

电网不平衡工况下三电平直接矩阵变换器反步滑模控制策略

三电平直接矩阵变换器(three-level direct matrix converter, TLDMC)因具有高功率密度、高效率、共模电压较小等特点,在电机驱动、分布式发电、可再生能源等领域受到广泛关注。但在电网电压不平衡工况下,TLDMC输入侧的电流畸变会影响功率因数和输出侧的电能质量,降低系统的可靠性。现有的TLDMC输入闭环控制策略不能兼顾高动态响应和强鲁棒性的要求。为此,提出适用于平衡和不平衡电网电压,且无需正负序分离的TLDMC反步滑模控制策略(back-stepping sliding-mode control, BS-SMC)。采用动态调制系数抑制不平衡工况下的有功功率2倍频波动,再通过消除Lyapunov导函数中的非线性项并引入滑模面作为虚拟误差来控制输入无功。经过理论和实验分析比较,结果表明所提方法相较于传统控制策略,响应速度和电能质量均得到提高。所提方法为矩阵变换器的输入控制策略提供了一种参考。

一种基于空间矢量调制的矩阵变换器死区补偿方法

矩阵变换器的多步换流在换流的每一步之间插入死区时间,所以在换流过程中,输出电压将发生电压损失和畸变,使输出电流谐波含量增高。该文定量分析了矩阵变换器的换流死区效应,并提出了一种基于空间矢量调制的死区补偿方法,通过对有效空间矢量和零矢量进行校正,达到补偿死区效应的目的,实验证明带死区补偿的空间矢量调制方法是有效的。

矩阵变换器直接空间矢量调制策略的优化

矩阵变换器直接空间矢量调制策略存在开关频率倍频现象,开关频率提高会加大系统的开关损耗,增加换流过程和窄脉冲出现的几率,引起输出电压非线性畸变,恶化矩阵变换器的运行性能。提出一种空间矢量调制策略的优化方法,对每个功率器件的驱动信号进行优化分配,降低器件的实际开关频率;为了消除换流延时对输出波形的影响,根据输入电压扇区和输出电流对驱动脉冲进行延时补偿;利用3个零矢量调制消除窄脉冲。实验证明,该方法可以较好地改善低调制比时直接空间矢量调制策略的输出性能。

矩阵式变换器的空间矢量脉宽调制优化方法

空间矢量脉宽调制和双向开关多步换流方式是矩阵式变换器的基本控制策略。针对多步换流过程在空间矢量脉宽调制中所引起的最小脉宽限制和输出波形畸变,提出一种优化调节方法。通过调整各个开关状态的脉宽,使整个采样周期内仍保持9段开关状态,并且每段开关状态的持续时间均大于双向开关多步换流过程。在一台2·7kVA的矩阵式变换器样机上进行实验验证。实验结果表明,采用提出的空间矢量脉宽调制优化调节策略,不仅消除了输出电压中的错误脉冲,而且降低了输出电压的总谐波畸变率(THD),在输出频率为15Hz时,THD降低约15%,有效地提高了矩阵式变换器的输出波形质量,保证了系统的安全可靠运行。

空间矢量调制的矩阵变换器设计与实现

阐述了矩阵变换器的硬件设计过程,应用DSP2000汇编语言对矩阵变换器输入电流和输出电压的双空间矢量脉宽调制算法进行了软件设计。以TMS320LF2407A作为数字控制器、输出端负载为三相异步电机、双向开关切换采用四步换流制作了样机系统,并进行了实验。实验验证了软硬件设计的成功性和空间矢量调制策略的可行性,为今后扩充矩阵变换器系统功能打下了良好的基础。

K-可换矩阵与K-反可换矩阵的性质

在文献《K-可逆矩阵与K-可换矩阵》给出的K-可换矩阵的基础上,给出了K-反可换矩阵的定义,并讨论了K-可换矩阵和K-反可换矩阵的一些性质,得到了一些新的结果.

基于DSP的矩阵变换器空间矢量控制

矩阵式变换器是一种具有优良的输入输出特性的新型交—交变换器,从等效的交—直—交变换的空间矢量调制出发,提出了一种基于DSP-TMS320LF2407A的控制方案,同时用DSP+PLD的方案完成了安全换流,简化了控制系统,提高了控制系统的可靠性。

空间反演变换及性质

给出了空间反演变换的概念，以及空间反演变换的一些基本性质．

矩阵式变换器空间矢量调制扇区算法研究

在剖析风力发电励磁系统中矩阵式变换器空间矢量调制算法基本原理的基础上,指出传统的直接反正切算法在扇区划分及扇区角判定中存在两大缺陷,揭示了该缺陷形成的根本原因。针对该算法在用DSP等处理器进行算法实现中存在扇区划分及扇区角判定数据处理量大、精度低、编程实现复杂等缺点,提出了二倍角反正切算法,论述了该算法的基本原理,并通过构建SIMULINK仿真模型对两种算法进行了对比分析。结果表明,二倍角反正切算法编程实现简单、系统数据处理量减少50%。

K-可换矩阵与K-反可换矩阵的若干结果

在K-可换矩阵与K-反可换矩阵定义的基础上获得了K-可换矩阵和K-反可换矩阵的若干新的结论.

空间反演变换的解析分析

给出了空间反演变换的代数表示式 ,并用解析法研究空间反演变换的性质。

基于间接空间矢量调制的矩阵变换器控制策略仿真

矩阵变换器因其具有的众多优良特性而受到人们关注。然而其所需功率开关众多，拓扑和控制都很复杂，在一定程度上限粕了它的发展。本文研究了基于虚拟直流环节的间接空间矢量调制策略结合四步换流控制策略，在仿真中验证了该控制策略。仿真结果输出了正弦的交流电压和输入电流，取得了良好的效果。

n阶可换矩阵空间的最大维数

本文研究了一类重要的矩阵空间，即Ｍｎ（Ｃ）的ｎ阶可换矩阵空间，得出了一个重要结论：ｎ阶可换矩阵空间的最大维数至少应为ｎ，并对ｎ＝２，３，４的情形，具体计算出了这个最大维数．

可交换矩阵和反可交换矩阵的几个性质

利用特征子空间的方法研究了可交换矩阵和反可交换矩阵.给出了可交换矩阵的几个性质及其应用,证明了非奇异反可交换矩阵只能为偶数阶的,两个反可交换矩阵可以同时块上三角化,且与其中一个矩阵相似的块上三角阵中,主对角块阵都是对角阵.

布尔矩阵的行与列空间的一种格反同构

本文就布尔矩阵的行空间、列空间的一种格反同构给出了它的若干性质,从而得出了布尔矩阵行秩与列秩相等的一个充要条条。

N阶可换矩阵空间的最大维数

本文研究了一类重要的矩阵空间,即n阶可换矩阵空间,得出了一个重要结论:n阶可换矩阵空间的最大维数只能是n。

换流变压器极性反转非线性电场分析

换流变压器绝缘材料电导率受电场强度、温度和压力等因素影响,即呈现非线性特性。为了考查非线性对换流变压器极性反转电场分布的影响,针对电导率对电场强度的非线性,对绝缘纸板和油的电导率非线性特性进行了数值拟合,并用于分析1台±500kV换流变压器的非线性极性反转电场。线性和非线性媒质条件下的计算结果表明,考虑1min极性反转的过程时,线性媒质中反转完成时刻的油中最大电场强度值同瞬间完成极性反转的数值结果几乎相同,而非线性条件下反转完成时刻的油中最大电场强度值要比瞬间完成极性反转的数值结果小50%。针对这一现象,进一步对非线性条件下空间电荷加速重新分布的过程进行了分析。

双级矩阵变换器驱动异步电动机的特性分析

分析了双级矩阵变换器的拓朴结构特点;推导出双级矩阵变换器整流级的脉宽调制算法和逆变级的空间矢量调制策略,并阐述了零电流换流的原理。在MATLAB/SIMULINK平台上建立了双级矩阵变换器的仿真模型,并针对其驱动异步电动机起动、运行的开环系统进行仿真。仿真结果验证了所提出的控制策略的可行性和正确性,表明双级矩阵变换器输入电压和电流为正弦脉冲,且基本同相位;输出线电压为正弦脉冲宽度调制且基波分量为绝对主要成分,具有优良的输入和输出特性。