電力電子級(jí)聯(lián)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性與控制研究.pdf

1、電力電子級(jí)聯(lián)系統(tǒng)是由不同種類變換器組成的復(fù)雜系統(tǒng)，具有靈活性、擴(kuò)展性和冗余性等廣泛優(yōu)點(diǎn)，目前在電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)、工業(yè)控制、電訊工業(yè)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、國際空間站、飛船、大型艦船動(dòng)力系統(tǒng)和軍事等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。系統(tǒng)中各模塊都是獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)，在級(jí)聯(lián)時(shí)模塊間存在潛在交互作用，因此研究其級(jí)聯(lián)穩(wěn)定性具有重要意義。 本文以電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)為具體研究對(duì)象，深入研究了電力電子級(jí)聯(lián)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析和改進(jìn)方法，全文的主要內(nèi)容如下： 描述了混合

2、建模方法；綜合采用等效受控源法、派克變換和小信號(hào)分析等手段，建立了Boost變換器、三相逆變器電機(jī)系統(tǒng)和兩種結(jié)構(gòu)濾波器的數(shù)學(xué)模型，分析了對(duì)應(yīng)傳遞函數(shù)；用Matlab軟件結(jié)合各模型的狀態(tài)方程建立了平均模型；對(duì)重點(diǎn)研究對(duì)象Boost變換器和電機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)一步建立了與實(shí)際控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理一致的器件仿真模型。 闡述了級(jí)聯(lián)穩(wěn)定性分析的阻抗規(guī)范，分析了系統(tǒng)開環(huán)穩(wěn)定性；根據(jù)不同負(fù)載特性對(duì)穩(wěn)定性的影響，提出了線性控制作用下系統(tǒng)的穩(wěn)定條件；設(shè)計(jì)了B

3、oost變換器和三相逆變器的閉環(huán)調(diào)節(jié)器，結(jié)合主電路與控制傳遞函數(shù)采用新穎的分析方法計(jì)算了閉環(huán)阻抗，解釋了電機(jī)系統(tǒng)的恒功率負(fù)載特性與等效原則，并分析了系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定性，表明此系統(tǒng)中存在潛在交互作用，仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析。 從多個(gè)角度提出了改善系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，分別從設(shè)計(jì)主電路參數(shù)，設(shè)計(jì)中介濾波器，設(shè)計(jì)Boost變換器非線性控制和逆變器前饋控制等方法全面進(jìn)行理論分析和仿真驗(yàn)證；并結(jié)合實(shí)際條件，采用150kWBoost變換器和100/