基于磁场定向三电平控制系统的研究

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1、万方数据AThesisinPowerElectronicsandElectricDriveResearchofThree-LevelControlSystemBasedonFluxOrientationByChenXuehaiSupervisor：ProfessorManYongkuiNortheasternUniversityJune2012删5燃肿1㈣删0万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他

2、学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。学位论文作者签名：i琢f警有签字日期：夕口，2，多．)弓学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年∥学位论文作者签名：际1琴海签字日期：．珈脏．移．移导师签

3、名：签字日期：治_啪w协h万方数据基于磁场定向的三电平控制系统的研究摘要本文以感应电机为控制对象，以二极管箝位式三电平拓扑结构为平台，研究了感应电机基于磁场定向的矢量控制。从理论分析，仿真验证和实验研究对感应电机的矢量控制进行了深入研究。首先，本文介绍了二极管箝位式三电平逆变器的拓扑结构和SVPWM算法原理，分析了二极管筘位式三电平逆变器的开关状态和开关矢量，通过开关矢量的选择判断参考电压矢量所在的扇区并计算了开关矢量的作用时间。使用Matlab／Simulink对三电平的SVPWM算法进行了仿真验证。然后，引入了感应电机在三相静止

4、坐标系下的数学模型，推导了感应电机基于转子磁场定向和定子磁场定向的同步坐标系下的数学模型，进而介绍了转子磁场定向和定子磁场定向的基本原理。随后通过对感应电机数学模型的分析，设计了全阶状态观测器，并进行了极点配置，对感应电机的转速进行了估算。接着介绍了用Matlab／Simulink仿真软件搭建的基于磁场定向控制的仿真模型和无速度传感器矢量控制系统的仿真模型，仿真结果表明，矢量控制系统具有很好的动态响应和稳态精度，并对不同磁场定向的控制系统的仿真结果进行了分析。无速度传感器矢量控制系统的仿真表明估算转速能很好的跟踪实际转速，对系统的负

5、载变化有较好的鲁棒性。最后设计了以TMS320F28335和EPM570为控制核心的硬件控制电路，在二极管箝位式三电平逆变器的平台上对以上研究的控制算法进行相应的验证，对系统的仿真结果和实验结果进行了分析和总结，并对下一步的工作研究提出了建议和展望。关键词：三电平逆变器：SVPWM；磁场定向；无速度传感器；．II．万方数据ResearchofThree--LevelControlSystemBasedonFluxOnentafionAbstractThethesisfocusesonvectorcontrolforinduction

6、motorbasedonfluxorientationwiththediode-clampedthree—leveltopologyastheplatform．Thetheoryanalysisoftheinductionmotoroperationmodel，simulationstudyofthecontrolsystem，andexperimentverificationaredoneasthemainpartsoftheresearch．Firstly,thethesisintroducestopologyofdiodecl

7、ampedthree-levelinverterandthetheoryofthree-levelSVPWMalgorithm，analysisesdiode-clampedthree-levelinverterswitchingstateandswitchingvector,decidesthesectorsofreferencevoltageandcalculatetheswitchingvectordurationbyselectingtheswitchingvectors．Thethree—levelSVPWMalgorit

8、hmisverifiedusingMatlab／Simulink．Afterthat，themodelofinductionmotoronthethree—phasestationaryreferenceframeisintroduc