一、基于虚拟磁链的PWM整流器直接功率控制研究（论文文献综述）
周振雄,刘丙申,王文保,彭红义,张志敏,王洪希[1]（2022）在《基于虚拟磁链DPC的电压型整流器控制系统研究》文中研究指明对电压型PWM整流器（VSR）的直接功率控制（DPC）系统进行研究,针对采用虚拟磁链实现无电压传感器电压观测存在的模型预测误差问题,提出一种基于牛顿插值原理对模型观测电压进行修正的虚拟磁链模型预测直接功率控制策略,通过牛顿插值法修正电网电压估算值,同时引入内模反馈校正环节对模型预测相邻时刻瞬时功率所产生的误差进行修正,以此改进整流器SVPWM控制电压,实现更稳定功率跟踪,减少启动和调节给定时产生的超调量,同时有效减少整流器网侧谐波,达到绿色整流的目的。仿真对比分析和试验结果表明,采用上述控制策略的VSR具有良好的直流侧电压输出质量、较强的抗干扰性和低网侧谐波,可有效实现绿色整流和高功率因数直流电压输出。
崔锐涛[2]（2021）在《不平衡电网条件下PWM整流器的无差拍预测虚拟转矩控制研究》文中研究说明PWM整流器因具有功率因数高,能量双向流动等特点,被誉为“绿色能源变换器”,在高压直流输电和新型不间断电源等场合得到广泛应用。实际电网往往是不平衡运行的,如果沿用理想电网条件下设计的控制策略,就会使得PWM整流器的运行状态出现一些问题。针对电网不平衡导致的PWM整流器网侧电流谐波增加、畸变严重的问题,本文研究了一种PWM整流器的无差拍预测虚拟转矩控制方案。首先,根据PWM整流器的网侧电流和虚拟磁链可以计算得到虚拟转矩,采用该控制方法不需要正负序提取和同步旋转坐标变换,而且得到的电流与电压具有相同的不对称性,即整流器在每相阻值相同时对于电网而言相当于纯电阻性负载,对电网来说比较友好。其次,基于虚拟转矩变量采用了无差拍预测控制方法,省去了内环调节器,减轻了参数调试的复杂性,使得系统的实现变得更容易。最后,分别搭建了 3kW的PWM整流器仿真模型和实物平台,进行了对比仿真和实验研究。结果表明,所提无差拍预测虚拟转矩控制方案,在抑制网侧电流谐波的目标上,可以获得与基于虚拟转矩的内环采用比例谐振调节器的PWM整流器不平衡控制方案基本一致的控制效果,验证了不平衡电网下PWM整流器的无差拍预测虚拟转矩控制方案的正确性和有效性。
王占扩[3]（2021）在《基于碳化硅器件的PWM整流器控制与保护》文中认为三相脉宽调制（PWM）整流器具有能量双向流动,功率因数灵活可控,电网侧电流正弦化,高质量直流电压等优点,被广泛地应用到可再生能源发电、高性能电机驱动等领域中。传统的PWM整流器单矢量模型预测直接功率控制开关频率不固定,电流总谐波失真高,为了取得更好的性能,需要更高的采样频率,从而耗费大量的计算时间。第三代宽禁带功率器件碳化硅金属氧化物场效应管（SiC MOSFET）可以大幅度提高PWM整流器的功率密度和效率,但功率器件的特性导致过流、短路故障处理难度增大。本文以提高PWM整流器控制性能及装置可靠性为研究目的,对基于模型预测的PWM整流器控制方法、SiC MOSFET的特性与保护进行了深入研究,主要工作和创新点包括:（1）针对传统的PWM整流器单矢量模型预测直接功率控制算法复杂,计算量大,电流谐波含量高的问题,提出一种改进的模型预测直接功率控制方法,仿真和实验验证了提出的方法的有效性。该方法在一个控制周期采用一个非零矢量和零矢量组合,采用优化的方法计算矢量作用时间,相比于传统单矢量模型预测控制,该方法计算量小,并降低了电感、电阻等参数变化对控制产生的影响。可以在更低的采样频率下获得与传统单矢量模型预测控制相似的动态性能,在相同采样频率下,网侧电流总谐波畸变和功率波动更低。（2）SiC MOSFET输出电流具有温度敏感性,在SiC MOSFET构建的PWM整流器中,传统的静态过流保护无法根据温度实时调节保护阈值,无法充分利用功率器件的效能,甚至出现保护失效。针对以上问题本文提出了一种变温度过流保护方法,并通过实验验证了方法的有效性。首先提取并拟合了 SiC MOSFET的最大电流、最大功耗等参数的变温度特性,然后设计了变温度过流保护电路和算法,实时采集壳温,根据壳温与最大电流的关系实时调整过流保护阈值,实现SiC MOSFET的变温度过流保护。实验表明,该方法相比于传统的静态过流保护,在提高PWM整流器的可靠性同时有效地提高了功率器件的利用率。（3）针对SiC MOSFET构建的PWM整流器半桥互补功率器件发生直通短路故障时,短路时间快、短路电流大,保护难度大的问题,提出了一种基于门极电压检测的SiC MOSFET直通短路保护方法,通过检测半桥互补SiC MOSFET的门极电压判断是否发生直通短路。实验表明,保护电路可以在0.2 μs内检测到短路故障并关闭功率器件,相比于退饱和短路保护,具有响应时间快,短路电流小的特点,对现有的平面栅和沟槽栅型SiC MOSFET均可提供有效的保护。提出的直通短路保护与VDS（ON）检测保护配合使用,可以实现PWM整流器的多种短路、过流保护,有效地提高装置的可靠性。
曾朝玮[4]（2020）在《基于虚拟磁链的三电平PWM整流器模型预测直接功率控制策略研究》文中指出三电平PWM整流器具有直流侧电压可调、能量双向流动、网侧电流正弦度高、单位功率因数运行以及适应于大功率场合等优点,在有源滤波、电气传动及新能源发电等领域得到广泛应用。同时,多种应用场合和领域也对PWM整流技术提出更高的要求。本文以NPC型三电平PWM整流器为研究对象,对于在无网侧电压传感器情况下的模型预测直接功率控制算法进行深入研究,主要的工作如下:本文首先说明了NPC型整流器的拓扑结构,给出了其在三种不同坐标系下的数学模型,仿真分析了传统电压电流双闭环控制。针对NPC三电平整流器直流侧中点电位不平衡问题进行研究,给出了一种中点电位平衡控制方案。仿真分析了PWM整流器的传统直接功率控制,由于采用滞环控制,存在整流桥的开关器件工作频率不固定、对传感器转换精度以及其采样频率依赖程度高等问题,同时会出现的无功功率异常波动的情况。针对以上问题,论文研究了一种基于模型预测的直接功率控制（Model Predictive Direct Power Control,MPDPC）。MPDPC能够使得开关频率固定,无功功率异常波动基本消失。然后,在MPDPC基础上,本文进一步分析了在交流侧没有电压传感器的情况下基于虚拟磁链的模型预测直接功率控制（Virtual-Flux Model Predictive Direct Power Control,VF-MPDPC）策略,介绍了虚拟磁链观测器的基本原理,分析了传统观测器的缺点,并提出了新型的磁链观测器。利用整流桥开关函数,交流侧电流和直流侧电压,引入电机中虚拟磁链概念,重构网侧交流电压。然后在MATLAB/Simulink环境中搭建了三电平PWM整流器的MPDPC和VF-MPDPC的仿真,仿真结果表明VF-MPDPC控制策略能达到良好的控制效果。最后搭建了NPC型三电平PWM整流器的实验平台,完成本文相关内容的实验验证。该论文有图54幅,表11个,参考文献99篇。
郑伟卫[5]（2019）在《主井提升机双独立电控系统的研究与应用》文中提出主井提升系统承担着矿井原煤的提升任务,是矿井的咽喉要道,是制约矿井生产经营的关键环节,先进的提升机电控系统一直都是衡量煤矿生产现代化的重要标志。随着科学技术的发展,同步电动机变频调速技术已在矿山得到了广泛的应用,在能源日益紧缺的今天,节能降耗已为全社会所共认,变频调速成为现代工业生产中节能降耗的有力手段。变频调速技术基于电力电子技术、网络技术、计算机技术、现代控制理论等的有机结合,其优点有调速范围宽、精度高、响应快、功率因数高、操作使用方便、节能显着等。本文针对城郊煤矿主井提升机电控系统存在的控制系统复杂、功率因数低、发热严重、元器件老化、故障率高、系统故障诊断能力差等问题,分析了功率变换器的研究现状,对二极管箝位型三电平功率变换器和交-交变换器进行了对比分析,对三电平PWM整流器定频直接功率控制、双绕组同步电机矢量控制、三电平变频器智能故障诊断与保护单元、矿井提升机非线性悬停控制器等关键技术进行了分析与研究,构建了双独立电控的思路,即采用“交流双绕组同步电机、双三电平交-直-交变频器、数字DSP调节控制、PLC网络控制、上位机诊断和监控、工业以太网互联”的模式,替代ABB交-交变频调速系统。本文基于自动化、信息化、电力电子等技术,对双独立电控主回路进行了选型计算,设计了总体技术方案,安装应用两套同型号的双三电平变频调速系统、两套闸控系统、两套信号系统以及相应的传感器。其中双三电平变频调速系统主要包括交流双绕组同步电机、双三电平交-直-交变频器、数字DSP调节控制、PLC网络控制、上位机诊断和监控、工业以太网互联等模块,主要设备包括高压柜、低压柜、变压器、调节柜、PLC控制柜、变频柜、励磁柜、操作台、上位机等;对电控系统进行了出厂试验及现场调试运行,进行了各工况试验;对主井提升系统进行了应用效果和效益分析;对所做的工作进行了总结,对下一步需要研究的内容和解决的问题进行了展望。主井提升机两套系统互为备用、相互冗余,任何一套电控系统出现故障后,可在5分钟内完成切换,有效减少了主井提升系统的影响时间。双独立电控自投入运行以来,提升系统运行平稳、保护齐全可靠、故障诊断能力强、速度曲线行程跟踪准确、电网谐波低、功率因数高、故障率低、震动小、噪音低,经济效益和社会效益显着,具有广泛的应用前景和推广价值。该论文有图76幅,表18个,参考文献85篇。
史文婷[6]（2019）在《无电网电压传感器的PWM整流器改进无差拍功率预测控制》文中认为PWM整流器具有网侧电流谐波畸变小、可四象限运行、功率因数高等优点,因而应用广泛。近年来,涌现出诸多PWM整流器高性能控制策略,其中预测控制以概念直观、控制器参数整定简单等优点而倍受青睐。本文对无差拍功率预测控制展开研究工作是有价值的。为提高三相电压型PWM整流器响应速度、交流侧电感参数鲁棒性,改进了一种无差拍功率预测控制方法,同时为了节省硬件成本,在软件算法中引入虚拟磁链观测器以省去网侧电压霍尔,形成了一种无电网电压传感器的改进无差拍功率预测控制方案。此控制方案中通过引入重复控制器对已有的无差拍功率预测控制进行改进,增加了功率的反馈校正,每一拍都修正功率预测给定值以改善功率跟踪性能、消除系统稳态误差、提高系统鲁棒性;引入一种基于二阶广义积分器的正交信号发生器提高了虚拟磁链观测器中数字积分的计算性能。最后,将本文控制方案与有电网电压传感器的改进无差拍功率预测控制、无电网电压传感器的直接功率控制以及无电网电压传感器的传统无差拍直接功率控制三者进行了对比仿真分析及2kW实验样机的对比实验研究,仿真和实验结果表明本文控制方案不仅消除了内环功率稳态静差,提高了系统对电感参数的鲁棒性,而且节省了成本。
钟润金[7]（2019）在《级联型电力电子变压器的电压平衡和功率均衡控制策略研究》文中研究指明电力电子变压器（Power Electronic Transformer,PET）是一种采用电力电子器件和高频变换器的新型智能变压器。它能够取代体积庞大的传统电力变压器,实现电压等级变换、电气隔离和能量传递的功能,此外电力电子变压器还具备功率密度高,可控性较好、兼容性较强、智能化的特点,可望在未来智能电网、机车牵引、新能源发电等场合得到广泛使用。本文以三单元级联型电力电子变压器为研究对象,针对级联型PET输入级级联H桥整流器和隔离级双有源全桥DC-DC变换器,主要作了以下研究工作:首先详细介绍级联型PET输入级级联H桥整流器的结构和数学模型,建立了级联H桥整流器的功率传输表达式,并且分析了级联型PET输入级级联H桥整流器输出电压不平衡的原因,介绍了两种输出侧级联H桥的调制方式。本文结合滑模变理论,提出了基于滑模变结构的新型双闭环级联H桥整流器直接功率控制,采用脉冲补偿的电压平衡控制策略,与传统双闭环控制下对比,仿真结果表明:两种控制策略在网侧电压幅值和相位突变时,基于滑模变结构的新型双闭环直接功率控制策略下,直流侧电压能保持较好的稳定性,较快速的动态响应;负载突变时,基于滑模变结构的新型双闭环直接功率控制策略下的各单元电容电压更快速稳定在参考值,实现电压平衡,系统的抗干扰能力强、鲁棒性好。其次,对级联型PET隔离级双有源全桥DC-DC变换器进行研究,分析了DC-DC变换器功率传输方式,介绍了单移相控制原理,在此基础上提出了基于微分平坦理论的单移相控制策略,与单移相控制进行了对比仿真分析,仿真结果表明,在DC-DC变换器输入电压和负载发生扰动时,基于微分平坦理论的单移相控制具有更快的动态响应性能,能保证输出电压的稳定。针对各单元DC-DC变换器传输功率均衡,提出了基于微分平坦理论的单移相控制下的功率均衡控制策略,仿真表明,在各单元电感参数有差异的情况下,在功率均衡控制投入后能保证并联DC-DC变换器的各单元输出电流相同,实现功率均衡。最后,本文提出了一种级联型PET输入级和隔离级的协同控制方法,输入级级联H桥整流器不进行电压平衡控制,各整流器单元的调制波大小相同,级联H桥整流器采用基于虚拟磁链的模型预测直接功率控制策略。隔离级双有源全桥DC-DC变换器控制整流级的电压平衡,间接控制DC-DC变换器输出功率均衡。仿真结果表明,基于虚拟磁链的模型预测直接功率控制策略保证网侧单位功率因数运行,输入级和隔离级的协同控制能实现隔离级双有源全桥DC-DC变换器并联输出电压稳定、级联H桥整流器各单元输出电容电压平衡以及DC-DC变换器各单元传输功率均衡。
张文博[8]（2019）在《双PWM变频调速系统控制策略的研究》文中提出近年来随着电力电子技术、微机技术、自动控制技术的迅速发展,交流变频调速技术因其具有节能效果好、调速范围广、调速精度高、保护功能完善等优点也得到迅猛发展,越来越受到广大用户的关注。本文所研究的对象为双PWM变频系统,其改善了传统变频器采用二极管不控整流或相控整流存在的缺陷,具有单位功率因数运行、网侧电流谐波畸变率小、直流侧电压波动小、电能双向流动、满足电机的四象限运行等优点,因此,具有良好的研究价值和应用前景。双PWM变频调速系统包括PWM整流侧和PWM逆变侧两部分。由于逆变侧的控制策略研究相对成熟,本文主要针对变频系统整流侧控制策略进行研究。首先分析了整流部分和逆变部分的拓扑结构及工作原理,建立了整流器在三种不同坐标系下的数学模型以及异步电机数学模型。其次,在瞬时功率原理的基础上,针对传统控制策略存在的缺陷,提出了一种改进虚拟磁链的模型预测直接功率控制（Virtual Flux Model Predictive Direct Power Control,VF-MPDPC）策略。该控制算法内环采用虚拟磁链模型预测直接功率控制模块,通过构造有功、无功误差最小目标函数,使其值最小来获得理想的电压矢量。另外加入两步预测法预测功率给定值,使控制延时所带来的误差在最大程度上被减小,且采用重复控制对系统稳态有功和无功功率误差进行修正;以直流母线电压作为外环控制变量,输出稳定的直流母线电压。逆变侧采用了转子磁链定向矢量控制（Rotor Flux Orientation Control,FOC）策略,实现电机的转速及转矩的控制。最后,利用MATLAB/Simulink环境,对该双PWM变频调速系统进行了仿真验证。仿真结果表明:上述控制策略提高了系统的动态响应速度,改善了系统的抗干扰性能,调速性能较好。
李晖[9]（2019）在《三相电压型PWM整流器并网预测直接功率控制研究》文中研究指明PWM整流器具有网侧电流正弦化、高功率因数、能量双向传输、直流电压可调等优点,广泛应用于电机调速、有源电力滤波、可再生能源并网发电、高压直流输电等工业领域。论文以两电平三相电压型PWM整流器（Voltage Source Rectifier,VSR）为研究对象,分析VSR的工作原理,推导其数学模型,并对并网预测直接功率控制（Predictive Direct Power Control,P-DPC）展开深入研究。论文在回顾直接功率控制（Direct Power Control,DPC）研究现状的基础上,分析VSR的工作原理,建立VSR在αβ和dq坐标系下基于电流控制的数学模型,并根据瞬时功率理论,推导VSR基于功率控制的数学模型。论文推导无差拍预测直接功率控制（Dead-beat Predictive Direct Power Control,DP-DPC）在不同坐标系下的功率控制模型。针对传统DP-DPC存在稳态误差的问题,论文引入基于内模原理的反馈校正方法,通过对功率误差进行累加求和来补偿下一控制周期瞬时功率的给定值,并结合三相VSR的功率控制模型,实现瞬时功率的跟随控制。论文研究有限控制集模型预测直接功率控制（Finite Control Set Model Predictive Direct Power Control,FCS-MPDPC）。针对基于单矢量的FCS-MPDPC稳态电流谐波含量高、功率脉动大的问题,论文提出基于二矢量的FCS-MPDPC,利用零矢量来平缓调节瞬时功率。为进一步提高系统的控制性能,论文提出基于三矢量的FCS-MPDPC,即在一个控制周期内采用两个非零矢量和一个零矢量。相比于基于二矢量的FCS-MPDPC,该算法显着抑制电流谐波分量、降低功率脉动,在提高系统稳态性能的同时,促使电流高次谐波主要集中在开关频率的整数倍上,有利于滤波电感的设计。针对FCS-MPDPC在选择电压矢量时需要对各个矢量遍历寻优,控制算法相对复杂的缺点,论文提出基于单矢量、二矢量和三矢量的低复杂度模型预测直接功率控制（Low-Complexity Model Predictive Direct Power Control,LC-MPDPC）。LC-MPDPC以dq坐标系下的负共轭复功率为控制变量,只需对其预测一次即可确定最优矢量。与FCS-MPDPC相比,LC-MPDPC在获得良好的动、稳态性能的同时,简化算法的控制结构,降低算法的复杂度。论文对电网电压不平衡的并网P-DPC展开研究。三相电网电压不平衡时,若依旧采用理想电网条件下设计的P-DPC,将导致网侧电流谐波含量高、功率脉动大。因此,论文采用新型瞬时功率理论,重新定义瞬时无功功率,提出电网电压不平衡的DP-DPC和FCS-MPDPC。这两种控制策略在三相电网平衡条件下取得良好的动、稳态性能,同时实现电网电压不平衡条件下的正常工作。论文搭建两电平三相VSR的实验平台,包括以主控芯片TMS320F28335为核心的控制板、驱动电路、信号采样与调理电路等,编写控制程序,完成相关仿真与实验,验证三相电压型PWM整流器并网P-DPC的可行性和正确性。
伍豪[10]（2019）在《无刷双馈独立发电系统双侧变换器及其控制策略研究》文中进行了进一步梳理在船舶发电中,轴带发电技术通过利用主机冗余功率发电,减少了轻质柴油的使用,充分提高了能源利用效率,降低了船舶发电成本。轴带发电技术属于变速恒频发电方式,而无刷双馈电机（BDFM）在变速恒频发电领域具有极大优势。由它构成的发电机系统所需功率变换器容量小,同时,电机没有电刷和滑环,大大增加了结构可靠性、系统可维护性。基于此,本文将针对BDFM独立发电系统进行研究,主要研究当船舶主轴转速发生变化、船舶负载发生投切时,系统如何通过合理控制来保证所发出电能质量的问题。本文确立了由原动机、BDFM、双PWM变换器构成的无刷双馈独立发电系统整体结构,确定了将双PWM变换器分为控制绕组侧变换器和功率绕组侧变换器分别研究其控制策略的研究思路。本文首先对控制绕组侧变换器的控制策略进行了研究,分析了BDFM的基本运行原理。为了实现功率绕组和控制绕组电量参数的解耦控制,本文引入了双转子速坐标系无刷双馈电机数学模型,并在此基础上推导了双同步速下电机数学模型,实现了被控量变为直流量的特性。接着本文提出了一种基于功率绕组磁链定向的变速恒频发电控制策略,实现了对BDFM发电电压的准确控制,从而使BDFM变工况条件下动态性能更加优良。针对功率绕组侧变换器的控制策略研究,本文引入了直接功率控制技术。接着本文分析了传统电网电压定向的直接功率控制、虚拟磁链定向的直接功率控制策略的控制特性。为了继承传统直接功率控制的优点而改进其应用缺陷,本文确立了基于PI调节的定频直接功率控制策略,并将该策略与几种常用控制策略进行了对比仿真,仿真结果显示了其谐波因数小、动态性能好、稳态波动小的优点。本文针对功率绕组侧变换器子系统进行了硬件电路设计,搭建了实验平台,并编写了软件来实现基于PI调节的定频直接功率控制。本文最后进行了相关实验,验证了功率绕组侧变换器控制策略的可行性和优越性,为设计无刷双馈独立发电整系统和进行实验打下了基础。
二、基于虚拟磁链的PWM整流器直接功率控制研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于虚拟磁链的PWM整流器直接功率控制研究（论文提纲范文）
（1）基于虚拟磁链DPC的电压型整流器控制系统研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 PWM整流器拓扑结构及数学模型 |
| 2 虚拟磁链模型预测直接功率控制 |
| 3 仿真分析及试验 |
| 3.1 常规虚拟磁链模型预测DPC系统仿真 |
| 3.2 改进虚拟磁链模型预测DPC系统仿真 |
| 3.3 仿真结果分析比较 |
| 3.4 试验测试 |
| 4 结论 |
（2）不平衡电网条件下PWM整流器的无差拍预测虚拟转矩控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 PWM整流器传统不平衡控制策略的研究现状 |
| 1.2.2 无需正负序提取的不平衡控制策略的研究现状 |
| 1.2.3 预测控制理论在不平衡控制策略中的应用研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 PWM整流器的数学模型 |
| 2.1 PWM整流器在三相静止abc坐标系下的数学模型 |
| 2.2 PWM整流器在两相静止αβ坐标系下的数学模型 |
| 2.3 空间矢量脉宽调制 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 不平衡电网下PWM整流器的虚拟转矩控制 |
| 3.1 基于PR的PWM整流器的虚拟转矩控制 |
| 3.2 比例谐振控制器的设计 |
| 3.3 PWM整流器的无差拍预测虚拟转矩控制 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 仿真研究与分析 |
| 4.1 仿真环境及模型的搭建 |
| 4.2 仿真结果及分析 |
| 4.2.1 平衡电网电压下的仿真结果及分析 |
| 4.2.2 不平衡电网电压下的仿真结果及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 实验研究 |
| 5.1 实验平台介绍 |
| 5.2 控制软件设计 |
| 5.2.1 主程序设计 |
| 5.2.2 中断程序设计 |
| 5.3 实验结果及分析 |
| 5.3.1 PR调节器参数调试的实验结果 |
| 5.3.2 平衡电网电压下实验结果及分析 |
| 5.3.3 不平衡电网电压下实验结果及分析 |
| 5.3.4 功率因数分析 |
| 5.3.5 负载突变时的电流波形分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果及奖励 |
（3）基于碳化硅器件的PWM整流器控制与保护（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 课题的研究意义及背景 |
| 1.2 PWM整流器控制研究现状 |
| 1.2.1 PWM整流器的控制结构 |
| 1.2.2 PWM整流器控制策略研究现状 |
| 1.3 PWM整流器功率器件研究现状 |
| 1.3.1 PWM整流器功率器件的发展 |
| 1.3.2 SiC MOSFET控制与保护研究现状 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 2 PWM整流器数学模型及运行原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 三相PWM整流器数学模型 |
| 2.2.1 三相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.2.2 两相静止坐标系下的PWM整流器数学模型 |
| 2.2.3 三相PWM整流器在两相同步旋转坐标系下的数学模型 |
| 2.2.4 三相PWM整流器复矢量数学模型 |
| 2.3 三相PWM整流器运行原理分析 |
| 2.3.1 三相PWM整流器开关模式 |
| 2.3.2 SVPWM调制下的工作模式分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 三相PWM整流器模型预测控制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于瞬时功率的三相PWM整流器数学模型 |
| 3.3 双矢量模型预测直接功率控制 |
| 3.3.1 最优矢量选择 |
| 3.3.2 矢量作用时间计算及其优化 |
| 3.3.3 系统参数变化对控制的影响 |
| 3.4 功率器件开关控制及延时补偿 |
| 3.4.1 减少开关动作 |
| 3.4.2 控制延时补偿 |
| 3.5 仿真和实验结果 |
| 3.5.1 仿真结果 |
| 3.5.2 实验测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 PWM整流器功率器件变温度特性及过流保护研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 人工神经网络与多项式模型 |
| 4.2.1 人工神经网络模型 |
| 4.2.2 多项式模型 |
| 4.3 SiC MOSFET变温度特性 |
| 4.3.1 样本数据的获取与拟合模型构建 |
| 4.3.2 阈值电压变温度特性 |
| 4.3.3 导通电阻变温度特性 |
| 4.3.4 最大功耗变温度特性 |
| 4.3.5 最大输出电流变温度特性 |
| 4.4 PWM整流器变温度过流保护研究 |
| 4.4.1 变温过流度保护机理 |
| 4.4.2 变温度过流保护电路设计 |
| 4.4.3 变温度过流保护算法设计 |
| 4.5 实验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 PWM整流器功率器件短路特性及短路保护研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 SiC MOSFET短路特性分析 |
| 5.2.1 SiC MOSFET开关过程波形分析 |
| 5.2.2 SiC MOSFET短路测试平台设计 |
| 5.2.3 SiC MOSFET短路特性试验及分析 |
| 5.2.4 主电路杂散参数等对短路特性的影响 |
| 5.3 PWM整流器短路保护研究 |
| 5.3.1 桥式电力电子装置短路机理分析 |
| 5.3.2 基于导通压降检测的短路保护电路设计 |
| 5.4 基于门极电压检测的直通短路保护电路设计 |
| 5.4.1 直通短路检测原理 |
| 5.4.2 直通短路保护电路设计 |
| 5.4.3 直通保护实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）基于虚拟磁链的三电平PWM整流器模型预测直接功率控制策略研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 三相三电平PWM整流器研究概况 |
| 1.3 无网侧电压传感器控制算法 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 2 三电平整流器的工作原理和数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 三电平整流器的工作原理 |
| 2.3 三电平整流器的数学模型 |
| 2.4 三电平整流器电压电流双闭环控制系统设计 |
| 2.5 中点电位平衡问题 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 三电平PWM整流器直接功率控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 传统直接功率控制 |
| 3.3 仿真分析 |
| 3.4 传统三电平DPC策略中的瞬时无功功率波动 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于模型预测的三电平PWM整流器直接功率控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型预测的原理及三电平整流器的预测模型 |
| 4.3 基于虚拟磁链的模型预测直接功率控制 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 系统设计及实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 仿真验证 |
| 5.3 电路结构与实验过程 |
| 5.4 实验波形与结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）主井提升机双独立电控系统的研究与应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 课题研究现状 |
| 1.3 本文选题意义及研究内容 |
| 2 主井提升系统概况及双独立电控总体思路 |
| 2.1 主井提升系统概况 |
| 2.2 依据的标准 |
| 2.3 双三电平变频调速功能概述 |
| 2.4 双三电平四象限高压变频器工作原理 |
| 2.5 双三电平变频器功率回路结构设计 |
| 2.6 三电平变频器优化控制策略 |
| 2.7 双独立电控思路 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 关键技术及解决方案 |
| 3.1 NPC三电平变频器损耗分析 |
| 3.2 多CPU多总线协同工作控制器研制 |
| 3.3 变频器系统优化设计 |
| 3.4 三电平PWM整流器定频直接功率控制 |
| 3.5 双绕组同步电机矢量控制 |
| 3.6 三电平变频器智能故障诊断与保护单元 |
| 3.7 矿井提升机非线性悬停控制器 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 双独立电控主回路选型计算及实施方案 |
| 4.1 主回路选型计算 |
| 4.2 总体设计方案 |
| 4.3 实施方案 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 出厂试验及现场调试运行 |
| 5.1 出厂试验 |
| 5.2 现场调试运行 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 应用效果及效益分析 |
| 6.1 应用效果 |
| 6.2 效益分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）无电网电压传感器的PWM整流器改进无差拍功率预测控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 无差拍预测控制策略概述 |
| 1.3 无差拍预测控制在电压型PWM整流器控制策略中的研究现状 |
| 1.4 本文主要解决问题及研究内容 |
| 2 电压型PWM整流器的工作原理及数学模型 |
| 2.1 PWM整流器的拓扑结构及工作原理 |
| 2.2 PWM整流器的数学模型 |
| 2.2.1 三相abc静止坐标系下数学模型 |
| 2.2.2 两相αβ静止坐标系数学模型 |
| 2.2.3 两相dq旋转坐标系数学模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 电压型PWM整流器传统直接功率控制 |
| 3.1 瞬时功率理论 |
| 3.2 基于滞环比较器的不定频直接功率控制策略 |
| 3.2.1 基于滞环比较器的不定频直接功率控制策略研究 |
| 3.2.2 PWM整流器不定频直接功率控制存在的问题 |
| 3.3 基于SVPWM的定频直接功率控制策略 |
| 3.4 PWM整流器传统直接功率控制策略对比仿真结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 无电网电压传感器的PWM整流器改进无差拍功率预测控制 |
| 4.1 PWM整流器无差拍功率预测控制 |
| 4.1.1 无差拍预测控制基本原理 |
| 4.1.2 PWM整流器无差拍功率预测控制 |
| 4.2 基于重复控制器的PWM整流器无差拍功率预测控制 |
| 4.2.1 重复控制理论 |
| 4.2.2 基于重复控制器的无差拍功率预测控制 |
| 4.3 无电网电压传感器的改进无差拍功率预测控制 |
| 4.3.1 虚拟磁链定义及虚拟磁链观测器的设计 |
| 4.3.2 基于虚拟磁链观测器的改进无差拍功率预测控制策略研究 |
| 4.4 对比仿真结果及分析 |
| 4.4.1 四种控制方案的稳态性能仿真结果对比及分析 |
| 4.4.2 四种控制方案的鲁棒性仿真结果对比及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 无电网电压传感器PWM整流器改进无差拍功率预测控制实验研究 |
| 5.1 系统硬件方案设计 |
| 5.2 基于DSP的控制系统软件程序设计 |
| 5.3 对比实验结果及分析 |
| 5.3.1 四种控制方案的稳态性能对比实验结果及分析 |
| 5.3.2 三种控制方案的鲁棒性对比实验结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间主要研究成果及奖励 |
（7）级联型电力电子变压器的电压平衡和功率均衡控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景与意义 |
| 1.2 国内外的研究现状 |
| 1.2.1 电力电子变压器的拓扑结构研究 |
| 1.2.2 电力电子变压器的控制策略研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容和工作 |
| 第二章 电力电子变压器输入级级联H桥整流器研究 |
| 2.1 级联H桥整流器数学模型 |
| 2.1.1 单相PWM整流器的数学模型 |
| 2.1.2 级联H桥整流器的数学模型 |
| 2.2 级联H桥整流器调制方式 |
| 2.3 基于滑模变结构的级联H桥整流器控制 |
| 2.3.1 级联H桥整流器的功率数学模型 |
| 2.3.2 功率内环滑模控制器的设计 |
| 2.3.3 电压外环滑模控制器的设计 |
| 2.3.4 整流级的双闭环滑模控制器系统 |
| 2.4 级联H桥整流器的输出电压平衡控制 |
| 2.5 仿真分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 电力电子变压器隔离级双有源DC-DC全桥变换器研究 |
| 3.1 双有源DC-DC全桥变换器的数学模型 |
| 3.2 双有源DC-DC全桥变换器的单移相原理 |
| 3.3 双有源DC-DC全桥变换器的微分平坦控制及功率均衡方法 |
| 3.3.1 微分平坦控制理论 |
| 3.3.2 基于微分平坦理论的双有源DC-DC变换器数学模型 |
| 3.3.3 双有源DC-DC全桥变换器平坦控制器设计 |
| 3.3.4 微分平坦控制器的稳定分析 |
| 3.3.5 隔离级基于微分平坦控制理论的功率均衡控制 |
| 3.4 仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于虚拟磁链的预测直接功率的PET协同控制 |
| 4.1 整流级基于虚拟磁链模型预测功率的控制策略 |
| 4.1.1 虚拟磁通的估算 |
| 4.1.2 整流级控制器设计 |
| 4.2 整流级和隔离级协同控制策略 |
| 4.2.1 协同控制原理 |
| 4.2.2 协同控制策略 |
| 4.3 仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究工作总结 |
| 5.2 研究不足与展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）双PWM变频调速系统控制策略的研究（论文提纲范文）
| 内容摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 双PWM变频调速系统的研究现状和趋势 |
| 1.3 双PWM变频系统的应用 |
| 1.4 主要工作 |
| 2 双PWM变频调速系统工作原理与数学建模 |
| 2.1 双PWM变频调速系统工作原理 |
| 2.2 PWM整流器工作原理和数学模型 |
| 2.3 PWM逆变器原理及异步电机数学模型分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于虚拟磁链模型预测直接功率控制策略研究 |
| 3.1 PWM整流器直接功率控制策略研究 |
| 3.2 虚拟磁链模型预测直接功率控制策略 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 空间矢量脉宽调制技术及其仿真分析 |
| 4.1 SVPWM的基本原理 |
| 4.2 SVPWM建模与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 基于Matlab/Simulink双 PWM变频调速系统仿真建模与分析 |
| 5.1 PWM整流侧建模与仿真分析 |
| 5.2 PWM逆变侧建模与仿真分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 后记 |
| 附录 :攻读硕士学位期间发表的部分学术论着 |
（9）三相电压型PWM整流器并网预测直接功率控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 PWM整流器的研究现状 |
| 1.2.1 PWM整流器的拓扑结构 |
| 1.2.2 PWM整流器的并网控制策略 |
| 1.3 直接功率控制策略的研究现状 |
| 1.4 论文主要工作 |
| 第2章 三相电压型PWM整流器的数学模型 |
| 2.1 PWM整流器的工作原理 |
| 2.2 基于电流控制的数学模型 |
| 2.2.1 abc坐标系下的数学模型 |
| 2.2.2 αβ坐标系下的数学模型 |
| 2.2.3 dq坐标系下的数学模型 |
| 2.3 基于功率控制的数学模型 |
| 2.3.1 瞬时功率的定义及计算 |
| 2.3.2 基于瞬时功率控制的数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 无差拍预测直接功率控制 |
| 3.1 传统的无差拍预测控制 |
| 3.1.1 αβ坐标系下的控制策略 |
| 3.1.2 dq坐标系下的控制策略 |
| 3.2 基于内模原理的无差拍预测控制 |
| 3.3 仿真研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 模型预测直接功率控制 |
| 4.1 有限控制集模型预测直接功率控制 |
| 4.1.1 基于单矢量的FCS-MPDPC |
| 4.1.2 基于二矢量的FCS-MPDPC |
| 4.1.3 基于三矢量的FCS-MPDPC |
| 4.2 低复杂度模型预测直接功率控制 |
| 4.2.1 基于单矢量的LC-MPDPC |
| 4.2.2 基于二矢量的LC-MPDPC |
| 4.2.3 基于三矢量的LC-MPDPC |
| 4.3 仿真研究 |
| 4.3.1 有效控制集模型预测控制 |
| 4.3.2 低复杂度模型预测控制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 电网电压不平衡的预测直接功率控制 |
| 5.1 电网电压不平衡时三相VSR的数学模型 |
| 5.1.1 基于瞬时功率理论的数学模型 |
| 5.1.2 基于新型瞬时功率理论的数学模型 |
| 5.2 基于电网电压不平衡的DP-DPC |
| 5.3 基于电网电压不平衡的FCS-MPDPC |
| 5.4 仿真研究 |
| 5.4.1 基于电网电压不平衡的DP-DPC |
| 5.4.2 基于电网电压不平衡的FCS-MPDPC |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 三相电压型PWM整流器实验研究与分析 |
| 6.1 硬件实验电路设计 |
| 6.1.1 功率主电路 |
| 6.1.2 控制与驱动电路 |
| 6.1.3 信号采样与调理电路 |
| 6.1.4 串口通信电路 |
| 6.2 控制系统软件设计 |
| 6.2.1 串口通信设计 |
| 6.2.2 预测控制算法主程序设计 |
| 6.3 实验与分析 |
| 6.3.1 无差拍预测控制 |
| 6.3.2 有限控制集模型预测控制 |
| 6.3.3 低复杂度模型预测控制 |
| 6.3.4 基于电网电压不平衡的DP-DPC |
| 6.3.5 基于电网电压不平衡的FCS-MPDPC |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 下一步工作和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间的研究成果 |
| 攻读硕士学位期间申请的专利 |
（10）无刷双馈独立发电系统双侧变换器及其控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 无刷双馈电机的发展历史及研究现状 |
| 1.3 本文主要内容安排 |
| 2 无刷双馈发电机控制绕组侧变换器控制策略 |
| 2.1 无刷双馈电机运行原理及数学模型 |
| 2.2 功率绕组磁链定向的变速恒频发电控制策略 |
| 2.3 控制绕组侧LC滤波器设计 |
| 2.4 无刷双馈发电机控制策略仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 无刷双馈发电机功率绕组侧变换器控制策略 |
| 3.1 功率绕组侧PWM整流器数学模型与控制目标 |
| 3.2 传统直接功率控制理论 |
| 3.3 基于PI调节的定频直接功率控制 |
| 3.4 功率绕组侧变换器控制策略仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 功率绕组侧变换器系统硬件电路设计 |
| 4.1 主电路硬件设计 |
| 4.2 调理电路设计 |
| 4.3 驱动电路设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5软件设计与实验 |
| 5.1 软件设计 |
| 5.2 实验测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、基于虚拟磁链的PWM整流器直接功率控制研究（论文参考文献）
- [1]基于虚拟磁链DPC的电压型整流器控制系统研究[J]. 周振雄,刘丙申,王文保,彭红义,张志敏,王洪希. 太阳能学报, 2022
- [2]不平衡电网条件下PWM整流器的无差拍预测虚拟转矩控制研究[D]. 崔锐涛. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]基于碳化硅器件的PWM整流器控制与保护[D]. 王占扩. 北京科技大学, 2021(08)
- [4]基于虚拟磁链的三电平PWM整流器模型预测直接功率控制策略研究[D]. 曾朝玮. 中国矿业大学, 2020(03)
- [5]主井提升机双独立电控系统的研究与应用[D]. 郑伟卫. 中国矿业大学, 2019(04)
- [6]无电网电压传感器的PWM整流器改进无差拍功率预测控制[D]. 史文婷. 西安理工大学, 2019(08)
- [7]级联型电力电子变压器的电压平衡和功率均衡控制策略研究[D]. 钟润金. 华东交通大学, 2019(04)
- [8]双PWM变频调速系统控制策略的研究[D]. 张文博. 三峡大学, 2019(06)
- [9]三相电压型PWM整流器并网预测直接功率控制研究[D]. 李晖. 东南大学, 2019(06)
- [10]无刷双馈独立发电系统双侧变换器及其控制策略研究[D]. 伍豪. 华中科技大学, 2019(01)