逆变器输出波形复合控制技术

《逆变器输出波形复合控制技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号M201271239学校代码10487密级硕士学位论文逆变器输出波形复合控制技术学位申请人：李冬冬学科专业：电气工程指导教师：彭力教授答辩日期：2015年5月19日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringTheCompoundControlTechniqueofThree-phaseInverterCandidate:LiDongdongMajor:ElectricalEngineeringSupervisor:Prof.Pe

2、ngLiHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei,P.R.China,430074May,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他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：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位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

3、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。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着风电、光伏发电以及潮汐能发电等分布式发电的飞速发展，并网逆变器得到了非常广泛的研究和应用。独立式逆变电源在军事、医疗、银行、通讯等领域应用同样广泛，如何通过一些简单实用的控制方法来提高其输出电能质量

4、仍显得意义重大，本文以一台大功率的逆变电源为研究对象，从输出电压波形的控制和负载扰动抑制方面展开研究。本文首先对逆变器的主电路和滤波器进行了设计，接着以状态空间平均法建立了逆变器在静止坐标系与同步dq坐标系下的数学模型，并推导出了逆变器的传递函数和方框图模型。建立好其数学模型后，本文通过频率特性测试得到了等效阻尼、谐振频率等电路参数，建立了与实际样机一致的控制对象。在研究逆变器的控制技术时，以频率特性测试建立好的控制对象为基础，首先对重复控制的工作原理、特性判定准则、设计方法做了介绍。接着对基于PI控制与重复控制的串联结构和并联结构两种复合控制器进行了公式推导，再通

5、过伯德图对比及分析，得出了两种复合控制器的特点。接着推导了复合控制器的设计方法以及复合控制系统的动稳态特性判定标准。根据理论分析，本文在Simulink中搭建了仿真模型，同时也搭建了实验样机，通过仿真和实验对复合控制方法进行了验证，论证了复合控制器的实效性，也证明了本文关于复合控制方法的理论分析是正确的。最后针对逆变器电源实际运行中可能面临的短路以及负载切换等冲击，为了保障设备及人生安全，同时提高设备持续供电能力，本文设计了对应的软硬件限流保护措施，通过实验验证了保护措施的有效性。文章最后针对逆变器带载时存在的稳态误差和负载切换时较大的电压波动，本文引入了输出电流前

6、馈控制，推导出了前馈函数及前馈控制框图。由于全前馈函数复杂，旋转坐标系下存在较强耦合，所以通过简化前馈的方式进行补偿。最后通过仿真验证了该简化前馈控制方法有效性和实用性，同时也验证了之前理论分析的正确性。关键字：主电路设计；开环频率测试；复合控制；限流保护；负载电流前馈I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofthedistributedpowergeneration,likewind,photovoltaicandtidalpowergeneration,thegrid-connectedinverterhasma

7、degreatdevelopment.asweknow,thenon-grid-connectedinverteriswidelyappliedinthefieldsofmilitary,medical,bankandtelecommunicationsetc.Meanwhile,theresearchonitisrelativelynotenough.Therefore,inthispaper,wefocusonthecontroltechniqueofinverter’soutputvoltageandtheloaddisturbancerejection.