四象限级联型多电平高压大功率逆变器控制系统研究-中国博士学位论文全文数据库

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四象限级联型多电平高压大功率逆变器控制系统研究

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【英文题名】	Control Systems for Four-quadrant Cascaded Multilevel High-voltage High-power Inverters
【作者】	刘子建;
【导师】	吴敏;
【学位授予单位】	中南大学;
【学科专业名称】	控制理论与控制工程
【学位年度】	2010
【论文级别】	博士
【网络出版投稿人】	中南大学
【网络出版投稿时间】	2011-10-17
【关键词】	级联型多电平逆变器; PWM整流器; H桥逆变器; 脉宽调制; 异步电机; 永磁同步电机; 矢量控制; 直接转矩控制; 自抗扰控制; 滑模控制; 自适应观测器;
【英文关键词】	cascaded multilevel inverter; PWM rectifier; H-bridge inverter; PWM; asynchronous machine; permanent magnet synchronous machine; vector control; direct torque control; active disturbance rejection control; sliding mode control; adaptive observer;
【中文摘要】	四象限级联型多电平逆变器采用电压型PWM整流器取代传统级联型多电平逆变器中的二极管整流器,从而能够实现能量的双向流动,克服传统级联型多电平逆变器不能再生运行的局限性,扩展级联型多电平逆变器的应用范围。它通过多个功率单元的串联来实现高压输出,每个功率单元由网侧电压型PWM整流器、直流电容和电机侧H桥逆变器组成。每个网侧电压型PWM整流器需要单独控制,所有的H桥逆变器能够统一调制。四象限级联型多电平逆变器主要应用于高压大功率交流电机变频调速领域。本文针对四象限级联型多电平逆变器,从网侧电压型PWM整流器的控制、电机侧H桥逆变器的调制和级联型多电平逆变器在高压大功率交流电机调速系统中的应用等三个方面展开研究,通过仿真分析验证了所提的所有控制策略和调制方法的有效性,取得的研究成果主要包括以下几个方面。 (1)网侧电压型PWM整流器的非线性控制策略针对三相电压型PWM整流器,提出了2种非线性控制策略。在第1种控制策略中,电流内环采用滑模控制,根据趋近律算法设计滑模控制器,提高了系统对参数扰动的鲁棒性,具有设计过程简单,易于实现的优点。电压外环采用负载电流前馈控制和输出直流电压反馈控制相结合的...
【英文摘要】	Compared with a conventional cascaded multilevel inverter (CMI) using the diode rectifiers and limiting regeneration operation, a four-quadrant CMI using the voltage source PWM rectifiers enables a bidirectional power flow and finds wider application fields than the classical one. A CMI synthesizes a high-voltage output based on series connection of power cells, each consisting of a voltage source PWM rectifier at the line side, a dc capacitor, and a H-bridge inverter at the motor side. Each voltage source ...
【更新日期】	2011-12-12

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