单相级联整流器开路故障诊断和容错均压空间矢量脉宽调制算法

针对单相级联H桥整流器(CHBR)的功率开关器件存在的开路故障问题,研究一种开关管开路故障的快速诊断算法,以及针对开关管开路故障的容错均压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法。首先,该文分析单相CHBR功率开关管开路故障时电流流通路径的变化,建立电流误差变化率的分析模型,并提出一种基于电流误差变化率的快速诊断算法。该算法可以快速且准确地定位到故障开关管,且易于在程序中实现。其次,该文提出一种故障容错均压SVPWM算法,该算法在开关管开路故障时利用冗余矢量和冗余开关状态可以使系统在发生故障时仍然可以正常运行,并且各模块间的直流电压也能保持均衡。最后,通过仿真和实验验证了该文所提算法的可行性。

基于矢量合成的三电平空间电压矢量调制方法

提出一种将电压中矢量由冗余小矢量合成的空间矢量调制方法。其基本思想是将中矢量的一部分分解为邻近的小矢量,即中矢量合成参考矢量的一部分效果由邻近的小矢量完成,这样在减小中矢量对中点电压影响的同时,又增加了小矢量对中矢量的补偿作用。在系统动态运行中,若电容电压出现不平衡则可以通过调整冗余小矢量的相对作用时间进行补偿,由于中矢量的部分作用时间均分给相应的小矢量,因此补偿效果明显。仿真和实验结果证实了本文所提调制方法的正确性。

基于空间电压矢量调制的定子双绕组感应发电机系统电压控制技术

将空间电压矢量调制(space vector modulation,SVM)策略应用于定子双绕组感应发电机(dualstator-winding induction generator,DWIG)系统,不仅提高了直流母线利用率、降低了控制绕组侧静止励磁控制器(static excitation controller,SEC)的直流母线电压,而且有效降低了控制绕组电流谐波。该文在分析SEC数学模型的基础上,提出基于SVM的DWIG发电系统电压解耦控制策略,并对DWIG系统建压、突加突卸负载进行了仿真和实验研究,结果证明该控制策略具有良好的动静态性能。该文进一步拓展了SVM控制下的发电机转速运行范围,并用节点导纳法对该变速运行过程中的电压和电流关系进行了定量分析,实验结果验证了该方法的正确性。

用空间电压矢量调制异步电动机的直接转矩控制

为了减小基本直接转矩控制(Basic-DTC)的转矩和磁链脉动,采用空间电压矢量调制(SVM)与直接转矩控制相结合(SVM-DTC)的方法。从直接转矩控制的基本原理出发,引入SVM方法,详细给出了一种改进型基于磁链矢量偏差法的异步电动机SVM-DTC的分析与实现过程,同时给出了修正的应用于SVM-DTC的磁链观测方法。仿真研究表明,与Basic-DTC方法相比,该方法除了能使转矩和磁链脉动大为减小外,还具有与传统直接转矩控制一样好的动态性能。最后,给出了SVM-DTC与Basic-DTC的实验对比结果,证明了该方法的有效性。

随机脉冲位置电压空间矢量调制及其实现

提出了一种基于电压空间矢量调制的随机脉冲位置PWM方法 ,该方法通过随机改变每个开关周期中零电压矢量的位置 ,实现了两种低开关损耗PWM模式之间的随机切换。文中还给出了其 80C196KC单片机实现方案。

一种带约束的电压空间矢量脉宽调制方法

为解决传统调制方法中的最小脉宽问题,提出了一种带约束的电压空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)方法。首先,建立新的三相桥臂坐标,取消了扇区的划分和判断;其次,将基本电压空间矢量由8个减小为3个,并将其作用时间与三相桥臂的导通时间一一对应;再次,通过增加约束条件,将传统SVPWM方法的调制过程及其结果离散化,从而避免了窄脉宽的出现;最后,给出了一种快速的计算策略,其计算量仅与SVPWM方法一个扇区的计算量基本相同。相对于SVPWM方法,所提方法调制的基波与杂波在频谱上的分布更清晰,低次谐波较少,有利于进行低通滤波处理,更适合较高电压和较大电流的逆变要求。仿真及实验结果均验证了该方法的可行性。

基于新型双电压空间矢量调制的准Z源六桥臂电压源逆变器

传统多相逆变器输出电压幅值普遍低于输入电压。当负载过大,需要的直流母线电压会更高,相对应的滤波电容体积会更大,成本更高。在多相逆变器的传统控制中,死区设置的复杂性影响着输出波形的质量。针对这些缺点,将准Z源网络引入六桥臂电压源逆变器(QZS-SL-VSI)中,在分析传统六桥臂逆变器空间矢量调制策略的基础上提出了一种新的带直通控制的双电压空间矢量调制策略。首先,分析准Z源六桥臂电压源逆变器(QZS-SL-VSI)升压工作原理;接着,分析准Z源六桥臂电压源逆变器的电压矢量分布。在此基础上,详细阐述了所提出的带直通控制的双电压空间矢量调制策略以及两种基于直通零矢量作用时间分配的开关模式。最后,基于Matlab/Simulink进行仿真验证并设计了一台小功率样机进行实验验证。通过分析仿真与实验波形,充分验证准Z源六相逆变器及控制策略的正确性和可行性。

基于空间电压矢量脉宽调制的单位功率因数整流器

文章对文献 [1]中提出的 SVPWM控制方案进行了改进 ,并详细分析了系统在整流状态下的工作模式及控制算法的推导 ,从理论上验证了改进后的简单控制算法具有可行性。同时 ,这种控制算法亦能使整流系统的能量双向流动 。

空间电压矢量脉宽调制在风电并网控制中的仿真研究

针对变速恒频风力发电并网控制中流行的矢量控制,构建了双馈发电机电网侧PWM变换器的数学模型,阐述了空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术的原理,并在Matlab仿真软件中搭建了SVPWM模块的通用仿真模型,进行了仿真分析研究,为风电并网及电力电子等相关领域的研究提供了理论依据,同时为Matlab软件提供了SVPWM功能模块.

嵌套式中点可控型五电平变换器新型空间电压矢量调制策略

针对嵌套式中点可控型（nested neutral point piloted,NNPP）五电平变换器电容电压平衡问题,提出一种基于gh坐标系的五电平NNPP变换器新型空间电压矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation,SVPWM）算法。同时,给出悬浮电容电压平衡和直流侧中点电压平衡控制策略。通过选取各相输出电平对应的冗余开关组合,实现悬浮电容电压平衡。根据中点电压波动模型,提出一种基于开关序列优化（switching sequence optimization,SSO）的中点电压平衡控制策略。采用五段式开关序列设计,建立目标函数,根据中点电压偏差,对开关序列进行动态选择,选取最优开关序列。最后搭建了五电平NNPP变换器实验样机,稳态和动态实验结果验证了所提新型SVPWM算法和电容电压平衡控制策略的有效性。

电压空间矢量调制技术的FPGA实现

从节约FPGA硬件资源的角度考虑,选择了一种差值电压空间矢量算法。依据该算法在QUARTUS II环境下设计了一种电压空间矢量调制系统,该系统包括时钟分频模块、正弦波模块、三角载波模块、扇区判断及基本电压矢量作用时间模块、调制波生成模块、比较模块以及死区模块。在QUARTUS II环境下对该系统进行了仿真验证,并选用ALTERA的EP3C25Q240C8开发板作为核心器件,通过硬件实验进一步验证了设计的正确性及有效性。

基于随机脉冲位置的无死区空间电压矢量脉宽调制策略研究

有源滤波器能否按其工作原理实现预期的谐波抑制效果,在很大程度上还依赖于对电压源型逆变器所采用的空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)策略。为此,以一种新型注入式混合有源滤波器为例,将基于随机脉冲位置的SVPWM策略与无死区控制策略相结合,提出一种基于随机脉冲位置的无死区SVPWM策略,综合实现抑制电磁噪声、降低开关损耗、提高直流侧电压利用率和补偿死区效应的目的。仿真结果验证了该调制策略的有效性。

基于电压空间矢量脉宽调制的压力闭环控制系统

电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术能有效地减小电动机的转矩脉动,并明显地提高直流电压利用率,因此在电机控制中得到了广泛应用。介绍了以数字信号处理器TMS320LF2407为核心的水泵压力闭环控制系统,采用SVPWM技术实现了变频变压控制。试验及现场应用结果表明,采用SVPWM技术的压力闭环控制系统实现简单、性能优良、安全可靠。

基于人工神经网络的空间电压矢量脉宽调制设计及其实现

在分析空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)原理的基础上,提出了一种基于人工神经网络(ANN)的SVPWM新算法。为了解决SVPWM控制技术中复杂的计算问题,设计的网络系统包括多个具有不同训练策略的前向子网络,从而把任务分散化,并充分地利用ANN的快速并行处理能力、学习能力,缩短了计算时间,降低了谐波成分。在dSPACE平台上对该算法进行了实现,仿真及实验结果表明了该方法的可行性、有效性。

基于电压空间矢量调制技术的直接转矩控制

本文针对传统直接转矩控制低速运行时转矩脉动大的缺陷 ,介绍了一种增加电压矢量的调制方法———电压空间矢量 (SVPWM)调制技术 ,并用Matlab仿真工具对该系统进行仿真 ,验证了其可行性。

基于H桥逆变器的永磁容错电机电流滞环跟踪与电压空间矢量的脉宽调制比较研究

永磁容错电机的各相绕组采用H桥逆变器供电,消除了各绕组间的中性点,实现了电气隔离,提高了电机控制系统的直流电压利用率和容错性能。在分析永磁容错电机H桥逆变电路结构和工作原理的基础上,阐述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)和电流滞环跟踪脉宽调制(CHBPWM)的原理,设计了三相永磁容错电机的矢量控制系统,并建立了三相永磁容错电机SVPWM和CHBPWM的仿真模型,搭建了基于DSP的三相永磁容错电机矢量控制系统试验平台。通过仿真和试验,对比分析了两种控制策略的优缺点和适用范围。

基于虚拟电压矢量的五相电压源逆变器空间矢量调制算法

在多相电机驱动系统中,逆变器控制和调制算法引起的共模电压将会产生电磁干扰,从而影响系统正常工作、损坏电机定子绕组绝缘,降低电机使用寿命等;五相逆变器输出电流低次谐波将会导致定子铜耗增加,转矩脉动变大,影响电机控制性能。因此,为抑制输出电流中所含的低次谐波分量,并减小共模电压,提出一种基于虚拟电压矢量的五相电压源逆变器空间电压矢量脉宽调制算法(virtual voltage vector based space vector pulse width modulation,V3-SVPWM)。首先,根据伏秒平衡原理,选择相邻4个大矢量按照特定占空比合成有效虚拟电压矢量,选择2个方向相反的大矢量合成虚拟零矢量。然后,使用虚拟电压矢量合成参考电压,计算过程简单,便于数字实现。最后,将所提算法与最近2矢量SVPWM(near-two vectors based space vector pulse width modulation,NTV-SVPWM)和最近4矢量SVPWM(near-four vectors based space vector pulse width modulation,NFV-SVPWM)进行仿真和实验对比研究,验证所提算法的正确性和有效性。

基于空间电压矢量脉宽调制技术的感应电机变频调速系统研究

由于电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术具有物理意义直观、数学模型简单、便于微处理器实时控制等优点,因此在电机控制中得到了广泛的应用。介绍了一种以数字信号处理器TMS320F2812为核心的感应电动机变频调速系统,采用SVPWM技术实现了对感应电机的变频调速控制。实验结果表明,采用SVPWM技术的感应电动机变频调速系统具有动态特性好、转矩脉动小、噪声低和电压利用率高等特点。

由DSP芯片生成电压空间矢量脉宽调制波

叙述了电压空间矢量脉宽调制 (SVPWM)的基本原理 ,介绍了数字信号处理器 (DSP) TMS3 2 0 F2 40生成SVPWM的两种方法。这种芯片的优异性能可以实时完成 SVPWM控制算法 ,且速度快 ,精度高 ,方便变频器的设计。

基于MATLAB/Simulink的电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)逆变器的仿真

介绍了电压空间矢量脉宽调制 (SVPWM)技术 ,并对恒压频比且为同步调制时的SVPWM ,进行了细致的推导。最后详细讨论了如何用MATLAB中的Simulink进行仿真的具体步骤。