矩陣變換器滑模變結(jié)構控制及應用.pdf

1、風能是一種綠色無污染、開發(fā)價值較高的新能源，目前風能的主要利用形式是風力發(fā)電，大力發(fā)展風力發(fā)電技術對我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。矩陣變換器(MC)是一種新型的交-交功率變換器，拓撲結(jié)構簡單，可實現(xiàn)AC/AC、DC/DC等多種變換、能夠獲得正弦輸出電壓和輸入電流、輸入功率因數(shù)可調(diào)、無中間儲能環(huán)節(jié)、能量可雙向流動、可實現(xiàn)真正的四象限運行等一系列優(yōu)點。
　　 研究了矩陣變換器的工作原理、拓撲結(jié)構、換流技術、雙向開關結(jié)構、功率傳遞

2、等。分析了瞬時雙電壓合成法和空間矢量調(diào)制法，通過建模和仿真，比較研究了兩類調(diào)制算法的優(yōu)缺點。
　　 為抑制矩陣變換器輸出電壓及輸入電流波形的畸變，提出一種空間矢量調(diào)制滑模變結(jié)構閉環(huán)控制方法；建立并簡化了MC的狀態(tài)空間模型，以開關規(guī)律和受控輸出電壓為變量設計滑模面；選擇空間矢量形式，計算修正后電壓空間幅值偏差以及矢量扇區(qū)角的幅角偏差；根據(jù)MC的實際輸出電壓和期望輸出電壓的大小，計算其對應的旋轉(zhuǎn)電壓空間矢量間的偏差，將此偏差通過滑模

3、控制器處理后，作為負反饋加到下一采樣周期的開關調(diào)制矩陣中，實現(xiàn)系統(tǒng)的閉環(huán)控制。利用Matlab/Simulink軟件仿真分析了該控制系統(tǒng)的正確性。
　　 研究了矩陣變換器無功功率和有功功率能量傳遞的特點及其控制原理，分析了無刷雙饋風力發(fā)電機基本原理，構建了MC勵磁的無刷雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)實驗平臺，分別進行了亞同步、超同步的發(fā)電實驗，仿真結(jié)果驗證了系統(tǒng)的有效性和可行性。進行了矩陣變換器總體框架的設計，包括硬件部分和軟件部分：硬件部分