基于谐振控制的三相四桥臂逆变电源研究

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1、分类号学号M201171178学校代码10487密级硕士学位论文基于谐振控制的三相四桥臂逆变电源研究学位申请人：夏祥波学科专业：电气工程指导教师：彭力教授答辩日期：2014年1月7日万方数据AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchofThree-PhaseFour-LegInverterBasedonResonantControlCandidate:XiaXiangboMajor:Electrica

2、lEngineeringSupervisor:Prof.PengLiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位

3、论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属保密□，在年解密后适用本授权书。于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要三相电压的不平衡度是电源质量的一个很重要的指标，尤其是对于需要带单相负载等不平衡负载的场合。应用于航空领域的中频电源，其所带的负

4、载是多种多样的，既有平衡负载，也有非线性不平衡负载。如何实现在各种负载情况下逆变电源均能输出三相对称且畸变率小的电压波形的研究具有重要的意义。对三相逆变器带不平衡负载的研究主要集中在逆变器的拓扑结构和控制策略上，本文选择了最具优势的三相四桥臂逆变拓扑结构作为逆变电源的主电路结构，在三相静止坐标系以及旋转坐标系下建立了其数学模型。由于四桥臂结构的特殊性，其PWM调制方式也是一个主要的研究部分，常用的三维空间矢量调制（3D-SVPWM）方式实现复杂且计算量大，本文采用了一种基于载波比较的标量PWM调制方式，对其原理及实现方法进行了详细的分析，其实现简单

5、且具有空间矢量调制方式的诸多优点。谐振控制器具有对交流信号的无静差跟踪能力，本文在0坐标系中，在电压电流双环控制结构的基础上提出了一种新的控制策略。该控制系统不仅实现了对零序分量的独立控制，而且可以保证对正序以及负序分量的准确跟踪，同时谐波谐振控制器的加入可以降低输出电压的谐波含量。并且利用Nyquist稳定判据对含有谐振控制器的系统进行了稳定性分析。最后，在Matlab/Simulink环境中搭建了系统的仿真模型，对所设计的系统的动态和稳态性能进行仿真分析，仿真验证了所提出的控制策略的有效性。关键词：三相四桥臂逆变器标量PWM谐振控制器不平衡

6、度I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractTheimbalanceofthree-phasevoltageisoneoftheimportantcharacteristicsofpowerquality,especiallyintheinstancewhereunbalancedloadsuchassingle-phaseloadisneededtosupply.Theloadsarevaried,eitherbalancedloadsornon-linearunbalancedloadsofthemid-frequencyinverte

7、rintheaviationapplication.Researchofhowtooutputthreephasevoltagewhicharesymmetricalandhavesmalldistortionatvariousloadconditionsissignificant.Researchonthethree-phaseinvertersupplyingunbalancedloadismainlyfocusedonthetopologyandcontrolstrategyoftheinverter.wechoosethemostadvan

8、tagetopology-three-phasefour-legtopologyasthemaincircuitstruc