混合式双级矩阵变换器闭环控制

混合式双级矩阵变换器(混合式TSMC)是一种非常有发展潜力的矩阵变换器,在实际应用中,混合式双级矩阵变换器常会遇到输入电压不平衡和输出负载变化等扰动,其输出电压会在扰动下产生不平衡。为了提高混合式双级矩阵变换器在输入电压不平衡及负载扰动情况下的输出电压的稳定,提出了基于由坐标系混合式双级矩阵变换器输出电的闭环控制方法,通过前馈闭环控制,H桥变换器控制和逆变级的闭环控制三个环节,能有效地抑制了输入电压不平衡和输出负载不平衡,保证了混合式效级矩阵变换器有效的、稳定的输出。仿真结果验证了所提方法的合理性和有效性。     

不平衡工况矩阵变换器前馈补偿闭环控制

研究优化供电系统质量,为保证电网电压非正常工况下矩阵变换器(MC)的安全稳定运行,为了补偿输入不平衡和抑制谐波,提出一种带前馈补偿的双空间矢量闭环控制策略.通过检测虚拟直流电压值的变化实时调节空间矢量调制系数实现前馈补偿;将实际输出电压和期望输出电压的偏差作为负反馈加到下一个采样周期的开关调整函数矩阵中,实现输出电压负反馈闭环控制.仿真结果表明:具有前馈补偿方案的闭环控制策略,可以有效抑制矩阵变换器在电网电压非正常工况下输出电压及输入、输出电流波形的畸变,谐波含量明显减少.从而验证了控制方案的正确性.     

基于DSP+CPLD的双级矩阵变换器双空间矢量调制策略实现

针对传统AC-DC/AC-DC-AC电源变换器因采用含储能电容的不控整流对电网谐波的污染大且不便于集成的问题,研究了一种双级矩阵变换器。推导了其双空间矢量调制策略,给出了一种零电流换流实现方法。实验结果表明,该变换器具有优良输出性能。     

Buck-Boost矩阵变换器主电路参数随电流定额的自适应优选方法

针对Buck-Boost矩阵变换器（BBMC）在不同额定输出电流下的主电路参数优化设计问题,提出了一种BBMC主电路参数随其额定电流变化的自适应优选方法.通过建立BBMC优化目标与优化对象间的数学模型,研究基于自适应狼群优化算法的BBMC主电路参数优化设计方法;在此基础上进一步研究确定BBMC主电路优化设计参数与BBMC额定输出电流间的变化规律,为实现不同电流定额下BBMC主电路的优化设计奠定基础;最后通过仿真对上述理论分析进行了验证.     

双空间矢量调制下双级矩阵变换器的谐波分析

与常规矩阵变换器相比,双级矩阵变换器(TSMC)由于其调制策略简易、嵌位电路简单、换流方式可靠等优点,成为目前研究的热关。与传统交-直-交变换器相比,TSMC的中间直流环节无储能元件,在采用双空间矢量调制方法时,其整流侧输出PWM电压,经逆变侧变换为三相交流电。为获得高质量的输出电压波形,从理论上对TSMC的输入电流和输出电压进行谐波分析,并通过仿真验证理论分析的正确性,为选取合适的元件以及滤波器参数提供了一定的依据。     

非正常工况下双空间矢量调制矩阵变换器策略研究

使用双空间矢量控制的矩阵变换器的等效数学模型,建立带有输出滤波器的矩阵变换器的等效电路。设计了dq坐标系下矩阵变换器的PI闭环控制系统,给出了系统在电网电压波动和负载突变时的控制方法,减小了系统在非正常工况下的输出、输入干扰。对非正常工况下运行控制策略进行了仿真和实验验证。     

矩阵变换器空间矢量调制策略的FPGA实现

本文介绍了矩阵变换器的双空间矢量调制的基本原理和仿真算法,给出了基于FPGA的实现方法及其结果.仿真波形和实验结果表明:采用FPCA实现这种算法是高效、简单、可行的.     

矩阵变换器的四步换流策略及其实现

矩阵变换器是一种新型的交交变频段，它具有单位功率体积小、理想的输入输出波形、功率因素高、动态响应快等特点，近年来一直是研究的热点，本文将叙述的是矩变换器的换流问题及其人基于CPLD技术的解决方法，并给出了仿真及实际的换流和输出电压波形。     

矩阵式变换器双电压控制策略的分析

该文阐述了矩阵变换器双电压控制的基本原理。重点分析了在一个开关周期内输入线电流的合成情况。根据双电压合成原理进行仿真,验证了理论分析的正确性。具体分四种输入情况,反映这种调制策略在输出线电压上的优良特性以及输入电流的瞬时值与平均值的变化,并分析该电流的谐波成分。由此指出在输入端设计滤波器的必要性。     

双向全桥DC-DC变换器单移相闭环控制研究

针对基于传统单移相控制的双向全桥DC-DC变换器存在效率低的问题,提出了一种基于单移相闭环控制的双向全桥DC-DC变换器设计方案;分析了双向全桥DC-DC变换器稳态特性,详细介绍了基于单移相闭环控制的双向全桥DC-DC变换器的建模实现。仿真与实验结果表明,基于单移相闭环控制的双向全桥DC-DC变换器效率高、损耗小。     

基于Buck-Boost变换器的T-S模糊建模和仿真研究

根据Buck-Booat变换器的工作原理及其非线性特征,在电感电流连续导通模式和断续导通模式下,分别对Buck-Boost 电路构建T-S模糊模型,在断续导通模式下,引入切换函数,统一了两种模式下电路状态方程和T-S模糊模型.仿真结果表明,Buck-Boost变换器经T-S建模后,输出电压平均值和电感电流的平均值的误差均在2%以内,符合实际应用的要求.T-S模糊建模的有效性和可行性得到验证.     

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．     

矩阵式变换器电流环无源性控制

针对矩阵式变换器输出侧电流易受输出侧负载影响现象, 提出了一种基于无源性理论的矩阵式变换器的控制器. 首先将矩阵变换器等效为虚拟的交－直－交变换器, 在d-q坐标下建立了矩阵变换器输入和输出侧的模型, 并基于无源性理论设计了矩阵式变换器输出侧闭环控制器, 以消除内外扰动和不平衡的影响, 实现对输出电流快速准确的跟踪. 仿真结果表明这种控制器具有很好的动态特性, 对输入和输出扰动均有很好的抑制效果.     

非平衡输入状态下矩阵式变换器的双电压控制策略与仿真

本文分析了当输入不对称或不平衡时,矩阵式变换器的双电压瞬时值控制的原理和在该控制策略下输出电压的合成规律,证明该控制策略具有良好的抗干扰性能;并分析了在非平衡状态下,输入电流的畸变及其消谐方法.最后搭建了与实际电路相近的仿真模型,通过仿真分析,验证了理论分析的正确性,为矩阵式变换器进一步应用研究提供了参考.     

基于矩阵变换器的异步电机容错控制的研究

矩阵变换器(MC)具有输入输出特性好、电力谐波低、体积小等优良特性,但研究学者发现MC在实际应用中并不能稳定、可靠地运行,因而提出了不同的控制策略来提高其运行稳定性。本文提出一种MC的容错控制方法,使MC—电机系统在出现故障的情况下依然能够稳定运行或者安全停车,并对MC的输出进行谐波分析。仿真实验验证了采用容错控制能够提高矩阵变换器的运行稳定性,证明了这一理论的正确性和可行性。     

A fault tolerant single sided matrix converter for flight control actuation systems

We describe a single sided matrix converter (SSMC) designed for safety critical applications like flight control actuation systems. Dynamic simulations of multi-phase SSMC using Matlab Simulink are carried out to evaluate the fault tolerance capabilities. Investigation into different numbers of phases and power converter topologies under single phase open circuit, single switch open circuit, and single switch short circuit has been executed. The simulation results confirm 5-phase SSMC design as a compromise between fault tolerance and converter size/volume. A 5-phase SSMC prototype was built. Experimental results verify the effectiveness of our design.     

基于矩阵式变换器的异步电机直接转矩控制策略

研究一种基于矩阵式变换器的异步电机控制策略,分析了异步电机的直接转矩控制方法和矩阵式变换器的空间矢量调制,给出了在直接转矩控制方案中,矩阵式变换器矢量电压的选择.这一控制策略同时实现了矩阵式变换器的空间矢量调制和异步电机的直接转矩控制.利用MATLAB仿真平台实现了该控制策略,仿真结果表明:采用这一控制策略的调速系统具有良好的静、动态性能,并且保持了单位功率因素.     

一种基于矩阵变换器的充电机的研究

提出了一种基于矩阵变换器结构的充电机拓扑电路,并对其调制策略和换流策略进行了研究,然后用Matlab/Simulink和M函数进行了仿真。最后研制了一个1kW的样机,并给出了试验波形,证明了方案的可行性。     

矩阵式变换器的双电压控制策略及其仿真

讨论了基于双电压瞬时值控制的矩阵变换器的开关状态及控制函数, 并在源开关的理论基础上推导出开关状态控制函数表, 最后通过仿真分析, 给出了电压、电流的波形, 验证了理论分析的正确性, 为矩阵式变换器的软硬件设计和实现提供了理论基础.