国家自然科学基金(51007094)
- 作品数：17 被引量：63H指数：5
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- 相关机构：中国人民解放军海军工程大学华中科技大学中国船舶重工集团公司第704研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖北省自然科学基金更多>>
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- 基于DSP+FPGA控制架构的矩阵变换器设计
- 2013年
- 本文设计了一台5 kW直接型矩阵变换器的原理样机,包括各功能电路组成,双向开关器件选择,驱动电路与辅助电源等;特别是针对矩阵变换器调制与换流策略复杂的问题,搭建了DSP+FPGA的控制系统,充分利用了前者运算速度快与后者资源丰富的优点,并完成了满功率实验。实验结果表明,本文搭建的矩阵变换器原理样机运行可靠稳定。
- 蔡巍张晓锋乔鸣忠何必朱鹏陈雷
- 关键词：矩阵变换器双向开关DSP
- 矩阵变换器占空比矢量理论及调制策略被引量：6
- 2011年
- 基于占空比矢量理论,对矩阵变换器电压型调制策略进行了理论研究。为研究多种调制策略的内在本质关系,引入了占空比矢量的概念,得到了计算占空比的通用算法,深入研究了占空比矢量的几何表述及特性;详细讨论了零序矢量对输出相电压、线电压、调制比和换流次数的影响;将占空比进行分解,重新选择调制顺序,每个调制周期由7段占空比组成,对应3个零矢量开关状态和4个静止矢量开关状态,得出采用占空比矢量描述的空间矢量调制法是传统空间矢量调制法配置3个零矢量的一种形式;分析了空间矢量调制法与AV调制法、改进的AV调制法、双电压调制法之间的相互关系;最后进行了仿真实验。
- 何必乔鸣忠林桦佘宏武王兴伟
- 关键词：矩阵变换器调制策略
- 基于重复-PI的复合控制应用于并联有源滤波器研究被引量：23
- 2013年
- 并联有源电力滤波器的工作原理是主电路向电网注入大小相等、方向相反的电流量来达到谐波抑制,其性能主要包括动态响应速度和稳态补偿精度。PI控制应用于谐波抑制具有动态响应快、稳态精度低的特点,重复控制具有稳态精度高、动态响应慢的特点,为综合两者的优点,提出将重复控制与PI控制进行串并联的复合控制策略:先将一重复控制与PI控制构成串联复合,再将串联复合与另一重复控制并联构成串并联复合。并将其与PI控制、串联复合控制和并联复合控制的谐波补偿性能分别进行了仿真对比研究与实验验证。仿真结果表明串并联复合控制具有更好的谐波补偿稳态结果和动态响应性能,实验结果证明了该方法的可行性与正确性。
- 乔鸣忠夏益辉梁京辉杜承东张成胜
- 关键词：并联有源滤波器PI控制
- 矩阵变换器负载不平衡时网侧电流控制被引量：1
- 2015年
- 矩阵变换器输出与输入通过器件直接连接,输入电流直接由输出电流合成,当负载电流不平衡时,传统的空间矢量调制方法下输入电流畸变和不对称严重。为实现负载电流不平衡时输入电流仍能对称正弦,从占空比和调制比两个方面,深入分析了造成输入电流不平衡的原因,并在此基础上提出了一种抑制策略:对传统的调制比计算方法进行改进,提出采用给定输入电流与输出电流计算占空比的方法,使输入电流逼近给定电流,从而达到控制输入电流平衡的目的。仿真结果表明,无论负载电流平衡与否,采用所提调制比计算方法,输入电流均能平衡正弦,实验结果证明了该方法的正确性与可行性。
- 夏益辉张晓锋乔鸣忠梁京辉
- 关键词：矩阵变换器负载不平衡
- 基于复合控制的并联有源滤波器研究被引量：3
- 2012年
- 通过分析三相三线制并联有源电力滤波器的电路结构,建立了主电路d-q坐标系下电流环控制的数学模型。针对传统PI控制稳态精度低的缺点,提出将其与重复控制串联的复合控制策略。利用PI控制提高系统的动态响应,利用重复控制对于周期扰动信号无差跟踪的特点提高系统的稳态精度。在负载平衡与不平衡情况下,对复合控制应用于谐波补偿的性能进行了仿真研究。结果表明,在负载平衡与不平衡情况下,复合控制都具有良好的动静态性能,该方法应用于谐波抑制是正确可行的。
- 乔鸣忠夏益辉蔡巍朱鹏
- 关键词：有源电力滤波器PI控制重复控制复合控制谐波补偿
- 矩阵变换器输入功率因数可调时的换流控制策略被引量：4
- 2012年
- 矩阵变换器的电压型两步换流策略具有换流过程快,开关损耗小,不受运行工况影响,控制系统结构简单等优点。针对该方法在输入电压换区间时易发生短路的现象,一些文献提出了一种带有过渡区间的电压型两步换流策略,较好地解决了矩阵变换器在较大功率输出条件下的换流问题,但是该方法只适用于输入功率因数为1附近的情况,当输入功率因数变化较大时,系统仍会发生短路问题。为此,本文在具体分析换流过程的基础上,提出了适用于输入功率因数可调时的换流方法,在过渡区间内通过判断电压的相对大小,使用换序法将大压差电压调整至调制顺序的中间,避免了换流时可能出现的短路现象,进一步完善电压型两步换流策略。最后,仿真和实验结果表明本文所提出的改进策略是正确可行的。
- 何必乔鸣忠林桦佘宏武王兴伟
- 关键词：矩阵变换器
- 矩阵变换器调制策略的同一性研究及其载波实现被引量：5
- 2013年
- 矩阵变换器的调制策略复杂且方法众多。为便于对其各自的输入输出性能进行比较与优化,采用零序矩阵与旋转变换,将矩阵变换器任意调制策略化简为坐标系下的二阶矩阵,通过矢量计算给出通解,并利用双调制波–载波方式可以灵活改变开关顺序的优点,得到矩阵变换器的通用调制策略。将此调制策略与传统的AV调制、空间矢量调制、双电压调制进行比较,给出任意功率因数下,三种算法的零序矩阵、旋转矩阵与开关切换特点,并利用载波予以实现。针对双电压调制法可以抵抗电网扰动,在旋转矩阵中予以分析比较,说明该优点是矢量实时计算的结果。仿真与实验结果验证了算法的正确性。
- 蔡巍张晓锋乔鸣忠何必朱鹏
- 关键词：矩阵变换器载波调制
- 虚拟瞬时功率数字锁相法应用于谐波检测研究
- 2011年
- 对传统基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法进行了改进,提出d-q谐波检测方法。该方法中锁相环性能直接影响其谐波检测性能。由于传统锁相环无畸变电压抑制能力,在畸变电压条件下不能准确跟踪所需相位信息,为此提出一种基于虚拟瞬时有功功率数字锁相方法,该方法在电压畸变条件下能够快速跟踪电压基波正序分量的频率和相位,能够很好地抑制电压畸变。仿真与实验结果表明,该数字锁相方法稳态精度高,动态响应快,将其应用于d-q谐波检测方法能够快速准确地检测谐波电流,证明了d-q谐波检测方法和该锁相理论的正确性和可行性。
- 夏益辉乔鸣忠徐凤军朱鹏
- 关键词：谐波检测数字锁相环低通滤波器
- 矩阵变换器输入滤波器设计与研究被引量：1
- 2014年
- 针对当前输入滤波器设计方法存在通用性低的缺点,通过对影响输入电流和输入电压谐波的因素及其谐波特性的分析,提出了一种以满足滤波性能和成本及体积最小为目标的设计方法,并针对特定工况下的滤波器参数进行了设计,以此给出了滤波器的设计步骤。仿真与试验结果表明:采用所提滤波器设计方法的矩阵变换器,其网侧电流和电容电压均能满足国家电网电能质量的要求,证明了所提方法的可行性。
- 夏益辉张晓锋乔鸣忠何必
- 关键词：滤波器谐波输入电流输入电压矩阵变换器
- 换序法在矩阵变换器调制策略中的应用及其优化被引量：1
- 2012年
- 空间矢量调制算法作为矩阵变换器的一种常用调制算法,在调制时由于零矢量选择及矢量排序的多样性,使得该算法具有进一步的优化空间。研究发现,传统的空间矢量调制法在电压型换流过程中由于中间大压差电压的存在,使得两次换流前后的电压差值均很大,这种模式会造成一些不必要的开关损耗。本文利用换序法改进了空间矢量调制法的调制顺序,即按照输入电压的大小进行调制。此外,在降低开关损耗的基础上,结合已有的降低共模电压措施,提出了一种综合改善空间矢量调制法的方案。仿真和实验表明提出的改进方法有效地降低了矩阵变换器的开关损耗和共模电压。
- 蔡巍何必乔鸣忠林桦佘宏武
- 关键词：矩阵变换器共模电压开关损耗
