一种新型Buck-Boost矩阵变换器

对传统矩阵变换器电压传输比低的缺陷进行研究,提出一种称为Buck-Boost矩阵变换器的新型电路拓扑结构.首先介绍了该拓扑结构的基本构成及其工作原理,然后着重阐述了无零矢量的空间矢量调制策略和滑模控制策略的设计方法,最后通过仿真对该新型拓扑结构的有效性和可行性进行了验证.结果表明,该结构能实现输出电压和频率的任意调节,其电压传输比既可大于1也可小于1,且直接输出标准的正弦波而无需滤波环节,从而有效解决了传统矩阵变换器电压传输比低的难题.

基于神经元PID控制的Buck-Boost矩阵变换器研究

在研究矩阵变换器的拓扑结构、工作原理和分析神经元PID控制机制及其学习算法的基础上,将基于专家调节增益的神经元PID控制策略引入到Buck-Boost矩阵变换器(BBMC)的双闭环控制系统中,实现了一种具有优良电气特性的新型Buck-Boost矩阵变换器。利用MATLAB仿真软件对这种新型BBMC的控制效果进行了验证,验证结果表明:当其输入侧电压发生突变时,神经元PID能有效调节PID参数,使其输出电压有效地跟随输入电压的变化,从而迅速达到稳定,表现出了良好的动态性能和鲁棒性。

基于模糊PI控制的Buck-Boost矩阵变换器控制策略研究

针对一种具有优良电气特性的新型Buck-Boost矩阵变换器(BBMC)采用基于模糊PI的双闭环控制策略进行控制。阐述了该变换器的基本原理,研究了基于模糊PI的双闭环控制的具体设计方法。并采用MATLAB对其控制效果进行了仿真验证。结果表明:当BBMC输入侧电压发生突变时,模糊控制器能有效调节PI参数,使输出电压有效的跟随输入电压的变化而变化,从而系统迅速达到稳定。

具有高电压传输比的BMC和BBMC矩阵变换器研究

提出了2种具有高电压传输比的新型矩阵变换器,根据逆变侧主电路拓扑结构的不同,将其分别称为Boost矩阵变换器(BMC)和Buck-Boost矩阵变换器(BBMC)。介绍了这2种拓扑结构的基本构成和工作原理,阐述了滑模控制器和双闭环控制器的设计方法,并对其进行了比较,最后通过仿真证明了该新型电路结构的可行性和有效性。结果表明:该电路能实现电压传输比和输出频率的任意调节,且波形失真度小,从而有效地解决了传统矩阵变换器(CMC)电压传输比低的固有缺陷,具有很好的应用价值。

改进的Buck-Boost变换器的无源性控制策略

在建立电流连续模式下Buck-Boost变换器模型基础上,论证了系统的无源性,并通过系统误差模型,详细地推导了系统的无源性控制律。巧妙利用系统阻尼矩阵控制参数的设置,使得系统的动态特性得以充分考虑,并将系统的控制律归算到占空比上,实现了改进的无源性控制策略。最后借助Matlab/Simulink平台进行仿真验证,仿真结果表明,系统输出稳定,动态响应良好,参数鲁棒性强,论证了方法的可行性。

直驱型风力发电新型并网变换器控制策略研究

Buck-Boost矩阵变换器(BBMC)因具有优良的电气特性而适于作为直驱型风力发电系统的并网变换器,并就相应的并网控制策略进行研究。阐述了该变换器的基本工作原理,建立了其网侧变换器基于局部平均值的数学模型,在此基础上提出了以电网电压为参考的双闭环并网控制策略,并利用MATLAB对其控制效果进行了仿真验证。结果表明:无论BBMC输入侧电压与频率如何变化,其输出电压都能准确地跟踪电网电压的变化,且直接输出高品质的正弦波而无需滤波环节,谐波含量小,从而达到了并网控制的基本要求,具有一定的应用价值。

基于电压电流模式控制的BBMC稳定性研究

针对电压电流模式控制下Buck-Boost矩阵变换器的稳定性进行研究,提出一种Buck-Boost矩阵变换器的非线性建模与分析方法。建立了该变换器在电压电流模式控制下的离散迭代非线性映射模型,通过输出电压采样分布图分析了该控制模式中电压反馈系数K1与电流比例系数K2对系统稳定性的影响,确定了参数K1-K2的稳定域,并分别利用时域波形图、频闪采样图和折叠图就参数K1和K2对变换器稳定性的影响进行了验证分析,最后通过实验验证了上述理论分析的正确性,这对于保证Buck-Boost矩阵变换器的稳定运行具有重要的指导意义。