低地板车辅助逆变器并联技术研究

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1、国内图书分类号：TM461国际图书分类号：621．3西南交通大学研究生学位论文年姓申请学位级别王猩亟±专业电氢王猩(童2指导老师鄞直堡副塾握二O一四年五月密级：公开ClassifiedIndex：TM461U．D．C：621．3SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisI之ESEARCHONPARALLELCONNECTIONTECHNOLOGYOFAUXILIARYINVEIUlERFORLOWFLOORVEHICLEGrade：ElectricalEngineering201Candidate：XieMingliA

2、cademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringSupervisor：AssociateProf．GuoYuhuaMay2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于密口，在年解密后适用本授权书

3、；保密口，使用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签磷峨指删嗽日期：伽f午、b、厂6日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1、对低地板轻轨车辅助逆变器的输入输出特性进行了介绍，对比分析了辅助逆变器并联控制的多种手段，选择适合于轻轨车系统的下垂控制方案；2、根据辅助逆变器数学模型的推导，建立基于dq坐标变换的电压电流双闭环控制方案，量化分析系统滤波参数与电压外环电流内环的PI调节器参数，在MATLAB／Simulink仿真环境下验证了该控制算法；3、在单台辅助逆变器系统双闭环控制的基础上，采用频率、幅值

4、下垂控制方案实现两台逆变器并联系统的均流，仿真验证了下垂控制算法；4、搭建基于DSP+FPGA的实验平台，设计相关的硬件设备和软件设备，进行单台辅助逆变器电压电流双闭环控制实验，得出双闭环控制算法正确的结论。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。寸今何月．一、明f胡￥名刀鹕的作小刘瑚粥日位学西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要本

5、文对低地板轻轨车辅助变流器DC．AC部分的逆变器进行研究，主要研究单台逆变器控制以及多台逆变器并联均流控制技术。本论文基于三相两电平辅助逆变器的电路拓扑结构，推导了其三相静止坐标模型、两相静止坐标模型和两相旋转坐标模型。并采用基于dq旋转坐标的电压电流双闭环控制策略对其进行解耦控制；对系统输出滤波参数进行了量化分析，根据输出电压电流纹波要求确定滤波器￡、C的取值；选用PI控制器，电压外环选用跟随精度高的II型控制系统，电流内环选用动态响应快的I型控制系统；建立相应的仿真模型，分析比较结果表明该控制策略的稳态和动态性能良好，具有较强的带负载能力。分析了两台辅助逆变器并

6、联系统的环流特性，得到环流的产生原因是各逆变器输出侧电压频率和幅值不相等，公式推导出系统环流与有功功率、无功功率分配的关系；在电力系统理论中，依据发电设备电压频率与功率存在线性关系的特点，可认为频率、幅值分别与有功、无功存在线性关系；采用传统下垂控制法使各逆变器输出电压频率、幅值跟随统一给定值，从而实现系统均流；进行了带下垂控制策略与无均流控制策略的仿真分析比较，得出下垂控制能够很好抑制并联系统环流的结论。搭建了辅助逆变器系统的数字化控制实验平台，包括软硬件设备的设计；其中控制器核心采用DSP+FPGA结构，两者之间通过双口RAM交换信息，DSP执行核心控制算法，F

7、PGA进行输出电压电流采样和系统故障保护；实现了采样调理电路的功能以及基于QuartusII的FPGA、基于CCS的DSP的软件功能。最后，在35kW的辅助逆变器实验平台上进行了单台辅助逆变器双闭环控制实验，获得了辅助逆变器带阻性载的波形，分析实验数据，得出了辅助逆变器在带阻性载情况下能稳定输出有效值为220V的三相工频交流电的实验结果；进行了阻性载突变的验证性实验，得出了阻性载突变前后辅助逆变器能够保持输出电压不变的实验结果。通过以上实验验证了本文双闭环控制的正确性和有效性。关键词辅助逆变器；双闭环控制；SVPWM；逆变器并联；下垂控制；DSP；FPGrA西南