大功率交流传动系统PWM控制方案的优化研究

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1、北京交通大学硕士学位论文y-741651大功率交流传动系统PWM控制方案的优化研究摘要随着新型电力电子器件的不断优化和微机控制技术的不断发展，PWM控制技术已成为交流传动的关键技术之一。本文针对交流传动互馈试验台功率大、开关频率低的特点，对现有PWM技术进行了改进和优化研究。首先分别介绍了应用于三相电压型逆变器的SVPWM(空间矢量)法和SHEPWM(指定谐波消除)法，并将SVPWM与SPWM和SHEPWM做了比较。其中，对本文将要采用的空间矢量脉宽调制从空间矢量的由来、电压空间矢量的定义及基本电压空间

2、矢量的获得、电压空间矢量的合成等方面进行了详细阐述。其次介绍了SVPWM的过调制原理，分析了几种不同的过调制算法，并在此基础上提出了相应的优化算法，即修正给定调制度的单模式算法和六边形内调制度不变的双模式算法。利用Matlab／simulink构建了三相电压型逆变器控制系统的仿真模型，此基础上实现了对SVPWM线性调制、过调制算法的仿真。从输出基波电压和谐波电流两个方面对已有的和本文提出的过调制算法作了比较研究，选定了一种最优的算法。最后在以数字信号处理器TMS320F243为核心的控制系统中实现了本文

3、优选的控制算法。实验结果证明该新算法简单可行，能够得到较高的输出电压且电流谐波较小。摘要关键词：交流传动，空间矢量PWM，指定谐波消除PWM，过调制H北京交通大学硕士学位论文RESEARCHoNPWMCONI’ROLSCHEMESINHIGHPoWERACDR【VESYSTEMABsTRACTWiththedevelopmentofthepowerdeviceandmicro—processorcontroltechnique，PWMhasbecomeoneofthekeycontroltechniqu

4、esinACdrivesystem．Inthispaper，anoptimalPWMtechniqueisresearchedforACdrivereciprocalpowerfedtestrigwithhighpowerandlowswitchfrequency．Firstly,techniquesofVoltagespacevectorPWM(SVPWM)andselectiveharmoniceliminationPWM(SHEPWM)appliedin3-phasevoltageinverter

5、arepresentedrespectively,thenSVPWMiScomparedwithSPWMandSHEPWM．SVPWMwhichwillbeadoptedinthispaperisexpatiatedindetailabouttheoriginsanddefinitionofvoltagespacevector,acquirementofbasicvoltagespacevector,synthesisofvoltagespacevector,etc．Secondl5theprincip

6、ieofSVPWMover-modulationispresented．Severalover—modulationalgorithmsareanalyzedandcorrespondingmodifiedoptimalonesareproposed．Onthebaseof3．phasevoltageinvertermodel．whichiSbuiltwithMatlab／simulink．simulationofalgorithmsforlinemodeandover-modulationmodein

7、SVPWMiSrealized．Outputfundamentalvoltagesandcurrentsharmonicofexistingalgorithmsandalgorithmsproposedinthispaperarecompared．Finally,apreferredalgorithmmentionedaboveisrealizedinthecontrolsystembasedonthedigitalsignalprocessor(DSP)III摘要TMS320F243．Experime

8、ntalresultsprovethatthepreferredalgorithmproposedissimpleandpractical；moreover，higheroutputvoltageandlowercurrentharmoniccanbeacquired．KEYWORDS：ACdrive，SVPWM，SHEPWM，over-modulation。苎至至望查兰堡圭堂堡堡壅1．1课题研究背景第一章绪论1．1．1交流传动电力机车的发