多输出多电平逆变器的m模态SVPWM

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1、工程硕士学位论文多输出多电平逆变器的m模态SVPWM作者姓名王文斌工程领域电气工程校内指导教师张波教授校外指导教师马化盛所在学院电力学院论文提交日期2018年4月18日m-ModesSVPWMforMulti-OutputandMulti-LevelConvertersADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WangWenbinSupervisor：Prof.ZhangBoSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,Ch

2、ina分类号：TM13学校代号：10561学号：201621012087华南理工大学硕士学位论文多输出多电平逆变器的m模态SVPWM作者姓名：王文斌指导教师姓名、职称：张波教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：电气工程论文形式：ꇶ产品研发ꇶ工程设计ꇶ应用研究ꇶ工程/项目管理ꇶ调研报告研究方向：非线性系统分析及其控制研究论文提交日期：2018年4月18日论文答辩日期：2018年6月4日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：陈艳峰委员：丘东元杨汝谢帆张波摘要调制策略直接影响逆变器的工作效率，以及

3、电压利用率、输出谐波含量等与生产效益直接相关的因素，良好的调制策略能够极大地提升逆变器的工作性能。然而，现有的SVPWM调制策略虽然输出性能良好，但其实现较为复杂，且开关序列冗长，整体效率不高。因此，为了进一步改良SVPWM调制策略，本文以逆变器的切换线性系统模型为主要研究对象，综合切换系统m模态可控性理论与SVPWM调制策略，对多输出逆变器与多电平逆变器的SVPWM进行改进，以简化其算法实现的难度，并改善其整体的工作效率。本文的主要研究工作如下：(1)基于一般的切换线性系统模型，推导了切换线性系统的可控性判据，在此基础上

4、，引入m模态可控性的概念。如果系统m模态可控，从理论上来讲，对于具有k个工作模态的逆变器，只需m个(m

5、器的工作原理，分析系统不同工作模态下的等效电路，建立其线性子系统模型，综合得到切换系统模型。进而根据所得切换系统模型分析三电平NPC逆变器的m模态可控性，从而得出系统是3模态可控的。然后，在3模态可控组合的基础上增加特定工作模态，以满足三电平NPC逆变器输出3类电平的要求，并据此设计了9模态SVPWM、12模态SVPWM和18模态SVPWM，同时与现有SVPWM进行性能比较分析，结果表明m模态SVPWM的开关序列比现有SVPWM缩短了1/3，最后，设计仿真和实验并进行分析，得出m模态SVPWM调制下系统开关次数减少，且效率

6、得到提升的结论。关键词：切换系统；状态可控性；m模态可控性；五相双输出逆变器；三电平NPC逆变器IAbstractModulationstrategycandirectlyaffecttheinverter’sefficiency,voltageutilization,outputharmonicsandotherfactorsdirectlyrelatedtoproductionbenefit.Agoodmodulationstrategycangreatlyimprovetheperformanceoftheinver

7、ter.However,togetbetteroutputperformance,therealizationoftraditionalSVPWMbecomedifficultanditrequireslongerswitchingsequenceswhichfinallyincreasesthepowerloss.Therefore,takingtheswitchingsystemmodelofpowerelectronicinverterasthemainobjectofthestudy,thenewmodulatio

8、nstrategyofmulti-outputinverterandmulti-levelinverterisstudiedbasedonthetheoryofswitchedsystem.Then,SVPWMstrategyformulti-outputinvertersandmulti-leveli