基于神经网络的三电平逆变器SVPWM算法研究.pdf

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1、第44卷第l2期电力电子技术Vo1．44．No．122010年12月PowerElectronicsDecember2010基于神经网络的三电平逆变器SVPWM算法研究王坊，崔晓丹，刘陵顺，王晶(1．海军航空工程学院，山东烟台264001；2．烟台发电厂，山东烟台264001)摘要：三电平逆变器普遍采用电压矢量脉宽调制(SpaceVectorPulseWidthModulmion，简称SVPWM)的控制策略。这里提出了一种基于复合人]_神经网络的SVPWM算法，充分利用人工神经网络的快速并行处理能力和学

2、习能力．缩短了计算时间，降低了由控制延时引起的谐波成分。在Matlab／Simulink环境下，结合ANN工具箱建立了仿真模型，最后以TMS320LF2407DSP为数字控制平台，实现了三电平逆变器的SVPWM控制策略。关键词：三电平逆变器：电压矢量脉宽调制：人工神经网络中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000—100X(2010)12—0097—03ResearchonNeura1．network—basedSVPWMControlAlgorithmforThree．1evelInver

3、terWANGFang，CUIXiao—dan，LIULing—shun，WANGJing(1．NayalAeronauticalandAstrormuticalUniversity，Yantai264001，China；2．YantaiPowerPlant，Yantai264001，China)Abstract：Spacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)controlstrategyiswidelyusedinthethree—levelinverterarea．Am

4、ultiplealgorithmbasedontheSVPWMandartificialneuralnetworkisproposedbasedonthesummarizedintroductionoftheANN．Thecalculationtimeisshortened，andtheharmonicduetocontroldelayisreducedbecauseofthefastparallelcomputationandlearningcapabilityofANN．Acomputersimul

5、ationmodelisdevelopedusingMat一1ab／Simulinktogetherwiththeneuralnetworktoolbox．TheSVPWMcontrolstrategyofthree—levelinverterisimple—mentedbasedonTMS320LF2407DSPdigitalcontrolplatform．Keywords：three—levelinverter；spacevectorpulsewidthmodulation；artificialne

6、uralnetwork1引言器有27个电压空间矢量．根据电压空间矢量所属的扇区和工作区域的不同[21，合理安排合成矢量多电平逆变器是一种新型的高压大容量功率的类别和个数，首发矢量全部采用负小矢量．简化变换器，其主要优点为：电平数目越高，输出的电了合成矢量的选择，利用人工神经网络的快速并压谐波含量越低，开关频率低，开关损耗小，器件行处理能力、学习能力，缩短了计算时间，减低了应力小，无需动态均压。多电平技术是解决高压大由控制延时引起的谐波成分。功率变频调速的一个有效途径，在当前电力系统高压直流输电的趋势下．

7、多电平技术在电力输配电方面也有着重要作用。三电平逆变器是多电平逆变器中结构简单。应用较为广泛的一种。随着现代控制理论的发展．神经网络所具有的对于环境变化的自适应性以及满足智能控制需求的特点，使其具有相当广阔的应用前景。2三电平逆变器拓扑结构VDll，VDl2，VD2】，VD，VDVD32为筘位二极管C。，为分压电容，C。=c，其上电压均为／2这里采用二极管筘位式三电平逆变器作为研究的拓扑，图1示出其主电路原理川。三电平逆变图l二极管箝位式三电平逆变器主电路3三电平SVPWM算法的神经网络[3-51定稿日

8、期：2010—10—29作者简介：王坊(1982一)，女，河南洛阳人，硕士，研究方基于人工神经网络实现SVPWM的整体框图向为电力电子与电力传动。如图2所示。97第44卷第12期电力电子技术Vo1．44，No．122010年l2月PowerElectronicsDecember2010矢量作用时问计算模块的任务是计算在各工作模式下参考电压矢量3个基本矢量的作用时间，其网络模型如图5a所示。和0分别为参考电压矢量的幅值和位置角为参考电压欠量旋