基于dSPACE的矩阵变换器电流控制策略实现

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1、第19卷第13期系统仿真学报©Vol.19No.132007年7月JournalofSystemSimulationJuly,2007基于dSPACE的矩阵变换器电流控制策略实现吴小兰，谭国俊，马星河，周文鸣（中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐州221008）摘要：基于dSPACE实时仿真平台，对以输出电流为控制目标的基本滞环控制、间接电流预测控制及直接电流预测控制（27种状态）策略进行了实验验证，对比空间矢量调制策略，它们都有输入电流谐波含量大的缺点。该文以改善矩阵变换器的输入电流质量为出发点，得到了一种新的电流控制方法。新方法与基本的电流预测控制相比，输入电流的谐波有大的减少，改善了

2、矩阵变换器的输入性能。通过dSPACE硬件实时仿真平台对新控制策略进行了实验研究，实验结果验证了该控制策略的正确性。关键词：矩阵变换器；预测电流控制；控制策略；dSPACE中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1004-731X(2007)13-3014-04ImplementationofMatrixConverterCurrentControlStrategiesBasedondSPACEWUXiao-lan,TANGuo-jun,MAXing-he,ZHOUWen-ming(SchoolofInformationandElectricalEngineering,ChinaUni

3、versityofMiningandTechnology,Xuzhou221008,China)Abstract:Duringexperimentontheconventionalcurrenthysteresiscontrolstrategy,indirectpredictive-currentcontrolanddirectpredictive-currentcontrolbasedondSPACEreal-timeplatform，itwasfoundthatthereweremoreinputcurrentharmonicsthantheconventionalspacevector

4、controlstrategy.Anewcurrentcontrolstrategyforimprovingtheinputcurrentqualityofmatrixconverterwaspresentedinthispaper.Comparedwiththebasalpredictive-currentcontrolstrategy,theinputcurrentharmonicswasgreatlyreducedandtheinputperformanceofmatrixconverterwasimproved.Theexperimentsweretakenwiththeplatfo

5、rmofdSPACEhardwarerealtimesimulation.Theexperimentsresultsshowtheeffectivenessoftheproposedcontrolstrategyofthematrixconverter.Keywords:Matrixconverter;predictive-currentcontrol;controlstrategy;dSPACE1改善输入电流质量为出发点，结合预测电流控制方法，得到引言了一种新的电流控制策略，并通过实验进行了验证。新调制矩阵变换器因其简单的结构和诸多的理想特性成为国策略使矩阵变换器的输入、输出性能得到了改善

6、。内外研究的热点。近二十多年来，国内外学者从不同角度对1矩阵变换器的三种电流控制策略矩阵变换器进行了一系列的研究，归纳起来，主要有以下几个方面：调制策略、换流策略、输入滤波器设计、保护措施、三相输入到三相输出矩阵变换器的拓扑结构如图1所电路拓扑结构、开关器件功率损耗、性能改善与评价、应用示。通过9个双向开关，三输出相可与任一输入相相连，通研究、输入电压扰动和故障情况下的矩阵变换器控制以及机过一定的策略控制9个双向开关，可得希望的三相输出电压电一体化等方面。针对调制策略已提出了多种方法，包括以幅值与频率。[1-8]输出电压为控制目标的电压法和以输入电流为控制目标i*Liiuuu[9-13]的电

7、流法。电流法中的基本电流滞环控制及电流预测控*SSSiiuaubucvvv制策略控制简单，但输入电流谐波丰富，影响了矩阵变换器Cw*iSSSiivavbvcww的输入性能。文献[11-12]以网侧功率因素及电流跟踪误差作SSS为控制目标，利用最优控制目标权函数，实现了矩阵变换器wawbwcS=Rjk的离散控制，改善了矩阵变换器的输入性能。本文基于Ljuvwkabc=,,;=,,odSPACE实时仿真平台，对基