级联逆变器阶梯波合成积分差值控制的建模与仿真研究

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1、级联逆变器阶梯波合成积分差值控制的建模与仿真研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：汪渊指导教师：陆治国专业：电气工程学科门类：工学重庆大学电气工程学院二O一四年四月ResearchonModelingandSimulatingIntegrationDifferenceControlofCascadedInverterStaircaseWaveSynthesizingAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDe

2、greeofMasterofEngineeringByWangYuanSupervisedbyViceProf.LuZhiguoSpecialty:ElectricalEngineeringSchoolofElectricalEngineeringofChongqingUniversityChongqing,ChinaApril,2014中文摘要摘要级联式多电平逆变器在交、直流电力传输、大容量电机驱动等场合得到广泛使用。但在使用中存在着资源浪费的问题。级联逆变器的发展为适应节约资源和环境保护的发展要求，再度成为电力电子技术的研制热点

3、。本文研究工作的当前目标，在于把2H桥级联逆变电路作为一个基础性研究平台，研究它在反馈闭环控制中如何控制各H桥的开关角，以保证输出电压波形的质量；揭示反馈控制参数与开关角和谐波畸变率的关系。本文研究工作所采用的主要方法是仿真方法。通过仿真去验证控制参数的有效性和积分差值控制算法调制阶梯波的实用性。所用的其它方法在于：用数学方法建立控制参数模型，用对照的方法考察所得开关角度是否可用。本文研究的结果：1，创建了级联逆变器阶梯波合成的新的控算方法------积分差值控算法，给出了合成阶梯波跟踪正弦波的积分差值的控制参数，以及这一参数的两种

4、取值模型。2，揭示了积分差值控制参数与H桥开关管的开关角度的关系，进而揭示了它与输出多电平阶梯波电压中的谐波含量的关系。3，拓展了积分差值控算法合成阶梯波的研究范围，把积分差值控算法推广到PWM阶梯波合成上，即进行了阶梯波的EPWM控制研究和阶梯波单级SPWM控制研究。本文研究所得出的最终结论是：1，级联逆变器合成输出的阶梯波与参考正弦波存在积分差值，这一差值可以作为反馈闭环控制的控制参数。2，这一控制参数的表达式有两个数学模型。3，积分差值控制参数与开关管的开关角度是相联系的，也可以反映合成阶梯波电压中谐波含量，在生产实践中可根据

5、具体情况选取这种控制参数值。4，积分差值控制算法合成平滑阶梯波，可用于PWM阶梯波调制，包括阶梯波EPWM调制和阶梯波单级SPWM调制。与此相应，积分差值控制方法也可以与PWM控制方法相组合，对混合级联逆变器实施混合控制。关键词：积分差值控算法，控制参数模型，参数与开关角，参数与谐波率，积分差值控制I重庆大学硕士学位论文II英文摘要ABSTRACTCascadedmultilevelinverteriswidelyusedinACandDCpowertransmission,high-powermotordriveandsoon.B

6、utthereexiststheproblemofresourcewasting.Thedevelopmentofcascadedinverterbecomesthehottopicofelectricpowerandelectronicstechnologyagain,becauseadaptingtoresourceconservationandenvironmentprotecting.Thepresentgoalofthispaperistoputthe2H-bridgecascadedinvertercircuitasab

7、asicresearchplatform,studyinghowtocontroltheconductinganglesofeachH-bridgeinthefeedbackclosedloopcontrolandensurethequalityofoutputvoltagewaveform,revealingtherelationshipoffeedbackcontrolparameterandswitchinganglesandTHD.Themainmethodsusedinresearchworkinthispaperissi

8、mulationmethod.Effectivenessofcontrolparameterandpracticabilityofintegrationdifferencealgorithmmodulatingstaircasewav