基于直接传递函数法控制的矩阵变换器建模与仿真毕业设计论文

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1、西安理工大学本科生毕业设计（论文）毕业设计（论文）题目基于直接传递函数调制的矩阵阵变换器仿真Ⅰ西安理工大学本科生毕业设计（论文）摘要本文首先研究了矩阵式变换器的基本原理，讨论了其双向开关的构成和换流方式。接着介绍了直接传递函数法调制策略，并对其开关矩阵进行了严密的数学推导。然后对直接传递函数法进行了Matlab仿真，得到不同输出频率下输出电压、电流波形，验证其正确性；对不同输出频率下的输出电流进行FFT分析，观察输出电流与总谐波畸变率THD，发现输出频率越高，总谐波畸变率越大；在相同输出频率条件下，观察不同开关频率下的总谐波含量THD，得到直接传递函数法低开关损耗的结

2、论；说明直接传递函数法得到的开关矩阵在合成输入电流时出现的问题。最后，就仿真中出现的问题予以分析，并对直接传递函数法调制策略进行了展望。关键词：矩阵变换器、直接传递函数法、Matlab仿真、总谐波含量THDⅠ赵丹：基于直接传递函数的矩阵变换器仿真AbstractThepaperfirstanalysesthebasicprinciplesofmatrixconverter,includingbidirectionalswitchandcommutationmode.Withthat,adirecttransferfunctionapproachisintroduced

3、,andthendeterminingtheswitchmatrix.Secondly,acompletingsimulation,usingMatlab-Simulink,isdiscussed,obtainingtheoutputvoltageandcurrentwavewithdifferentoutputfrequency,andforeachprofileFFTtransformthesizeofthatharmonicdistortionrate,findingthatthehighertheoutputfrequencyitrequired,thebig

4、gerthedistortionrateitis.Intheconditionthattheoutputfrequencyfixed,watchingtherelationshipbetweenswitchfrequencyandharmonicdistortionrate,anddrawingaconclusionlowswitchinglossesofdirecttransferfunctionapproach.Thepaperclarifiestheproblemwhensynthesizingtheinputcurrent.Intheend,thedefici

5、encyinthesimulationisproposed,andtheexpectationaboutdirecttransferfunctionapproach.Keywords:matrixconverter,directtransferfunctionapproach,simulation,harmonicdistortionrateⅡ西安理工大学本科生毕业设计（论文）目录第1章绪论11.1选题的目的及意义11.2本课题在国内外的研究状况及发展趋势11.3本课题主要研究内容3第2章矩阵式变换器的原理42.1矩阵变换器的原理42.1.1矩阵变换器的基本拓扑42.

6、1.2矩阵变换器的双向开关构成52.2矩阵变换器的换流方法72.3直接传递函数法的调制原理92.4优化AV法14第3章直接传递函数法的Matlab仿真173.1Matlab仿真软件的介绍173.2直接传递函数法的Matlab仿真183.2.1双向开关的导通时间183.2.2电压源203.2.3双向开关模型213.2.4输入电流的合成223.2.5负载模型23第4章仿真结果的分析25Ⅲ赵丹：基于直接传递函数的矩阵变换器仿真4.1输出电压、电流的波形图254.2输入电流的波形图294.3THD与输出频率的关系304.4开关频率与THD的关系31第5章总结与展望335.1总

7、结335.2展望35致谢36参考文献37Ⅳ西安理工大学本科生毕业设计（论文）第1章绪论1.1选题的目的及意义矩阵变换器(MC)由9个双向开关排成一个3行3列的开关矩阵，利用9个双向开关周期内的占空比来组成3行3列的开关调制矩阵，以决定矩阵变换器的变换关系。与传统变频器相比，矩阵变换器的优点是输出电压可控制为正弦波，频率不受电网频率的限制；输入电流也可控制为正弦波且和电压同相，功率因数为1，也可控制为需要的功率因数；能量可双向流动，适用于交流电动机的四象限运行；不通过中间直流环节而直接实现变频，效率较高。因此，矩阵变换器的电气性能是十分理想的。矩阵变换