滑模变结构控制在三电平变换器中的应用研究

滑模变结构控制策略具有鲁棒性强、算法简单、动态品质好等优点，为此，本文首次将滑模变结构控制策略引入到三电平变换器中。首先介绍了直接滑模控制策略，然后给出了三电平变换器直接滑模控制策略的设计方法，最后对滑模控制三电平变换器进行仿真分析，并和PWM控制三电平变换器做比较，仿真结果验证了滑模变结构控制策略可以大大提高变换器鲁棒性和动态品质。     

基于滑模变结构控制的Buck变换器

为了实现对Buck变换器直流输出电压的精确控制,优化变换器的性能,提出了一种基于双滑模面控制的控制策略,建立了数学模型,并推导了变换器滑模面的存在条件。通过仿真实验表明,采用双滑模面控制滑模变结构控制的Buck变换器具有滑模控制快速响应、鲁棒性强等特点。     

控制受限滑模控制Buck变换器优化设计

 该文针对传统滑模控制开关变换器的滑模系数选取困难的问题,分析了控制受限的传统滑模控制Buck变换器的滑动模态区与滑模系数的关系.根据电感电流为零时系统在相平面的运动规律与滑模区的关系,给出了选取最优滑模系数的方法,以确保开关变换器系统在负载变动范围内快速进入滑动模态区,避免输出电压振荡现象.可根据负载变化范围直接采用公式计算最优滑模系数.仿真研究和实验结果验证了优化设计方法的正确性和有效性.     

Boost变换器的滑模变结构控制方法研究

本文提出了一种Boost变换器的滑模变结构控制方法。这种方法基于Boost变换器的开关模型。在控制器中引入滞环环节，使系统可以获得固定的开关频率，并分析了开关频率与滞环宽度的关系，给出了控制器参数的渊节方法。所设计的控制器响应速度快，对负载变化和电压波动鲁棒性强，易于实现。     

三相Buck型三电平AC/AC变换器

提出三相Buck型三电平AC/AC变换器的电路拓扑结构,研究其电路工作原理,并给出控制策略以实现输出电压和飞跨电容电压的联合控制。相比于两电平变换器,三相Buck型三电平AC/AC变换器的开关管数量加倍,并增加了3个飞跨电容,但各开关管的电压应力均降低为原来的1 2,故适用于高输入电压大功率应用场合。仿真结果证明了三相Buck型三电平AC/AC变换器及其控制策略的可行性和理论分析的准确性。     

三电平变换器SVPWM算法综述

本文介绍了三电平空间矢量脉宽调制（SVPWM）的基本原理,根据空间矢量调制的规律,重点介绍了五种三电平SVPWM算法,并对它们各自的特点进行了分析,包括古典算法;参考电压分解SVPWM算法;基于线电压坐标系的SVPWM算法;基于60°坐标系的SVPWM算法：基于120°坐标系的SVPWM算法。最后针对上述五种算法,对三电平变换器中点电压的平衡控制进行了研究。     

隔离三电平零电压直流变换器

介绍了一种隔离三电平零电压直流变换器。其主开关管的电压应力均为输入电压的一半。由于采用了交错ZVSPWM控制并利用输出滤波电感中的能量,因此能够在宽负载范围内实现开关管的ZVS。分析了该变换器的工作原理和工作特性,并通过一个480W（输出48V／10A）的原理样机进行了验证,最后给出了实验结果。     

多电平变换器SVPWH策略

论文针对多电平变换器的特点,介绍了基于两电平SVPWM、60°坐标系、虚空间矢量、神经网络以及虚坐标系等多种多电平变换器SVPWM的算法,分析这些算法的优缺点。     

基于滑模变结构的间接矩阵变换器—异步电机控制系统研究

传统的交直交变频调速系统由于带有中间直流环节大电容或大电感,使得它体积大。间接矩阵变换器中间直流环节没有大储能元件,增加了它的紧凑性,而且间接矩阵变换器正弦电流传入,正弦电压输出,该变换器整流级与逆变级协调控制,可以实现零电流换流。滑模变结构是一种非线性的控制方法,将其应用到矢量控制系统中,可以减少对系统参数的依赖性。仿真结果表明基于变结构的间接矩阵变换器驱动异步电机矢量控制系统能够获得良好的动静态性能。     

三电平DC-DC变换器的统一建模研究

三电平变换器的统一建模是对变换器进行控制和优化的基础.但是,对于三电平变换器而言,其开关数目多,工作模态复杂,用传统建模方法对之进行统一建模相当困难.脉冲波形积分法是一种新的统一建模方法,为此,本文首次采用脉冲波形积分法,对三电平变换器的统一建模进行了研究.以非隔离三电平变换器为例,详细阐明了其统一建模原理,并给出了输入输出共地和输入输出不共地的Buck变换器的统一建模方法.仿真分析与实验结果表明,脉冲波形积分法是一种对三电平变换器进行统一建模的有效工具,为三电平变换器的有效控制奠定了基础.     

基于滑模控制的DC-DC降压变换器实验平台

为了实现DC-DC降压变换器的高精度控制,设计了一种基于滑模控制的输出电压调节器。首先根据DC-DC降压变换器的工作原理建立了系统的动态模型;接着利用转换后的受扰动态模型设计了滑模控制器,同时基于李雅普诺夫函数证明了闭环系统的稳定性;最后使用Matlab/Simulink软件和DC-DC降压变换器硬件电路搭建了实验测试平台。测试结果表明与传统的PID控制方法相比,DC-DC降压变换器系统在所设计的滑模控制器的作用下可以获得更快的动态性能与更强的扰动抑制能力。该实验平台不仅有利于大学生理解和掌握滑模控制理论,还可以提高大学生的工程应用能力。     

Boost变换器的PID型滑模控制

以实现Boost变换器良好的动静态控制特性为目的,研究了变换器的PID型滑模控制策略。给出了PID型滑模电压控制状态表达式,并建立了该滑模控制变换器系统模型;设计了滑模切换面函数形式,推导出系统等效控制表达式;采用光滑函数方法降低滑模控制系统的抖振现象,得出了增加去抖振措施的控制表达式;给出了滑模切换面参数的选择方法。通过仿真与实验,验证了基于PID型滑模控制的Boost变换器系统理想的启动和扰动调节特性。     

基于预测电流控制的三电平并网变流器研究

概述并网用网侧变流器工作原理,分析其工作模式,探讨了基于只与开关频率相关的预测电流控制（PCFF）和电网电压前馈相结合的控制策略,该策略能够弥补三电平变流器直流侧电容电压不平衡的先天性缺陷,而且PCFF控制下的系统有快速的动态响应,特别易于数字化实现。构建仿真模型分析验证了控制策略的有效性和可行性。     

带辅助网络的ZVS PWM全桥三电平直流变换器

提出了一种带辅助网络的ZVS PWM全桥三电平直流变换器,很好地解决了ZVS PWM移相全桥三电平变换器中滞后桥臂不容易实现软开关的问题,同时具有开关管电压应力小的特点。加入辅助网络后可以减小谐振电感,达到降低占空比丢失目的。文章分析了变换器的原理,最后通过对一个输出400V,10A的变换器的仿真进行了验证。     

重复控制技术在三相电压型PWM变流器中的应用

矢量控制用于三相电压型PWM变流器时,能够使系统得到较好的动静态特性,但当直流侧接入非阻性负载时,直流侧电压会出现较大纹波,造成输入电流THD值增大。利用重复控制的特点,提出了一种基于矢量控制和重复控制结合的控制方法。实验结果表明,该方法有效地降低了三相电压型PWM变流器输入电流的THD值,使系统达到了更好的性能。     

Buck变换器的幂次函数指数趋近律滑模算法研究

在指数趋近律的基础上,设计一种新型的幂次函数指数趋近律。利用幂次函数的智能特性,使轨迹的运动速度与轨迹和滑模面的距离相关联,实现自适应调节,克服了指数趋近律在穿越滑模面时的剧烈切换,抑制了抖振现象。将此幂次函数指数趋近律应用于Buck变换器,并给出具体的Matlab/Simulink仿真模块,仿真验证了此方法的有效性。     

用于降压型DC-DC转换器的死区时间控制电路

介绍了降压型DC-DC转换器的死区时间产生原理,给出一种死区时间控制电路.它通过采样电感中的电流,动态地调节死区延时,减小体二极管的导通时间,并且可抑制振铃现象的产生.在Cadence环境下对电路进行整体仿真.结果表明,在1 MHz频率下,死区时间能够随负载电流的变化而改变;体二极管的导通时间减小到1.5～2.5 ns,提高了系统的效率.     

一种采用无源辅助网络的ZVZCS三电平DC-DC变换器

提出一种采用无源辅助网络的零电压零电流开关(ZVZCS)三电平DC-DC;变换器拓扑,其中各开关管电压应力为输入电压的一半,并且能够在宽负载范围内实现各开关管的软开关.副边的无源辅助网络不仅能为滞后管创造零电流关断条件,而且还可抑制变压器副边整流后电压的过冲.本文详细分析了此变换器的工作原理及开关管实现软开关的条件,并通过实验样机验证了理论分析的正确性及此拓扑的可行性.