矩阵式变换器的控制系统研究.pdf

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1、第45卷第3期电力电子技术Vo1．45．No．32011年3月PowerElectronicsMarch2011矩阵式变换器的控制系统研究杨苹，吕学瑜，郑木桂(华南理工大学，电力学院，广东广州510640)摘要：在研究双电压控制策略和四步换流策略基础上，提出了改进的双电压控制策略和变步长四步换流策略。以方便、可靠地实现控制策略并改善输出质量。改进的控制策略简化了开关组合，减少了系统计算量：变步长的换流策略既充分保证了可靠性，也减少了换流时问。这里详细介绍了双电压控制算法的推导过程，针对其存在的窄脉冲问题给出了分析过程和处理方法，同

2、时介绍了变步长换流策略的工作原理。最后。介绍了双电压控制算法和变步长换流策略的硬件实现，并研制了基于数字信号处理器和可编程逻辑器件的矩阵式变换器样机进行实验研究，结果很好地验证了设计的可行性，为矩阵式变换器的工业化提供了有效的设计方案关键词：矩阵式变换器：双电压控制：变步长换流中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2011)03—0009—04ResearchonMatrixConverterControlSystemYANGPing，LUXue—yu，ZHENGMu—gui(SouthChinaUnwe

3、mi~ofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：MatrixconverterisanovelAC／ACconverter．Aimingatrealizingthecontrolstrategyexpedientlyandreli—ably，animproveddoubleline—to—linevoltagecontrolstrategyandvalidityofvarying—stepfourstepscommunicationstrategyisproposed．Improved

4、doubleline—to—linevoltagecontrolstrategysimplifiesswitchingcombinationsandinfersaunifiedformulaforcalculatingdutyratio．Varying—stepfourstepscommunicationstrategydecreasesthecommutationtimetoimprovethequalityofoutputwaveform．Thepaperderivesthedoubleline—to—linevoltagec

5、ontrolstrategy．Theproblemofthebumtpulseisanalysedandsolved．Thepaperalsointroducestheprincipleofvalidityofvarying—stepfourstepscommunicationstrategy．Finally，theactualizeoftheimproveddoubleline—tolinevoltagecontrolstrategyandvalidityofvarying—stepfourstepscommunications

6、trategyareintroduced．Theexperimentalprototypeofmatrixconve~-erbasedonDSP&CPLDisbuiltup．Theexperimentalresultsverifiythefeasibilityandvalidityofthedesign，anditprovidesanefectiveschemetorealizetheproductionofmatrixconverter．Keywords：matrixconverter：doubleline—to—linevol

7、tagecontrol；validityofvarying·stepcommunicationstrategyFoundationProject：SupposedbyMajorProgramofNationalNaturalScienceFound~ionofChina(No．60534040)；ScienceandTechnologyPlanningProjectofGuangdongProvince(No．2005A10505005，2007B010400080)1引言号．控制过程复杂，因此控制的实时性要求强，运算量大，要求控

8、制信号有多路独立输出，这在一定矩阵式变换器作为直接AC／AC变换的新型程度上限制了矩阵式变换器的发展。近年来，随着器件而备受关注。它采用可控双向开关阵列对输计算机技术的发展，出现了高速处理芯片，使得人入电压进行调制和变换，可产生任意频率输出电们可采