一、DC/DC并联方案用于PWM整流器（论文文献综述）
杨连泽[1]（2021）在《具有谐波补偿功能的单相PWM整流器研制》文中研究表明伴随着现代生活和社会生产的不断发展,人们对于电能质量的要求也不断提高。电力电子变换器正是顺应时代需求而生的,既能够实现电力系统的环境维护,也能够高效合理的利用电力能源。其中PWM整流器因为具有可以在单位功率因数下运行、支持能量双向流动等优点,广泛应用在电动汽车充电、可再生能源并网发电等领域。本文选择的研究对象是具有谐波补偿功能的单相PWM整流器,对单相PWM整流器的控制方式、直流侧二倍频波动抑制、谐波检测与补偿等问题展开深入研究。针对传统理论的单相锁相环q轴分量中存在谐波的问题,从理论出发,得出是由于坐标变换导致工频波动转化为谐波干扰的结论。为了提高锁相精度,传统理论一般选用LPF低通滤波算法,虽然能够滤除这部分谐波分量,但是会降低系统的动态响应速度,甚至出现延时的现象。本文从锁相环的工作原理入手,选择二次微分环节来代替传统的LPF,既可以滤除因坐标变换引入的谐波分量,还可以提高获取电网频率和相位的速度。针对单相PWM整流器的电流控制问题,本文采用电压外环和电流内环构成双闭环的控制方式。为了更好地实现对指令电流的无静差追踪,电流内环通过准比例谐振环节控制,深入分析准比例谐振控制器的基本原理,比较不同参数对控制系统的影响。为了保证直流侧电压在预充电结束之后能够达到指令值,电压外环通过比例积分环节控制,方便应用于控制过程的同时满足实验要求。针对单相PWM整流器直流侧电容两端会出现二倍频电压波动的问题,本文从源头出发,详细推导电压波动的产生原因,得出影响电压波动的几个关键因素,同时介绍几种常见的解耦电路拓扑,选择基于全桥结构的功率解耦电路,通过设置滤波电感的指令电流或储能电容的指令电压,使得电感与电容的功率之和与导致电压波动的二倍频功率相等,最终实现抑制电压波动的目的。针对电网中的电流谐波问题,本文设计的单相PWM整流器增加了谐波补偿的功能,具体分析现有的电流检测方案,选择了基于正弦幅值积分的谐波检测算法。这种算法结构简单,易于编程,能够提高电流谐波的检测速度,更容易应用于单相系统。并且设置两种电流补偿方式,使得整流器谐波补偿的功能更加灵活。
徐俊华[2]（2021）在《分数阶PWM整流器与逆变器的建模、分析与控制》文中提出分数阶微积分的发展,为控制系统的拓扑构建、数学建模、工作特性分析与控制器设计开辟了新的途径和提供了新的方法。电力电子变换器在现代电能的生产、传输、使用等各个环节发挥着越来越重要的作用。电感和电容是电力电子变换器中的关键元器件,主要用于电能存储和滤波,它们的特性会对电力电子变换器的动、静态性能产生决定性的影响。传统的电力电子变换器的建模、分析与控制都是基于整数阶电感和整数阶电容的,然而,近年来越来越多的研究表明电感和电容本质上是分数阶的,而且不断有学者提出指定阶次的分数阶电感和分数阶电容的设计、制造方法。电感和电容的分数阶化,使电力电子变换器在拓扑构建、数学建模、工作特性分析以及控制器设计等研究方面发生了变革,形成了新的发展方向。目前关于分数阶电力电子变换器的研究主要集中在DC/DC变换器,而对于涉及交流电的AC/DC变换器和DC/AC变换器的研究尚处于起步阶段,还有很多理论和应用问题需要解决。在此背景下,本文将分数阶电感和分数阶电容引入传统电压型PWM整流器（voltage source PWM rectifier,VSR）和电压型PWM逆变器（voltage source PWM inverter,VSI）,构建分数阶VSR（fractional-order VSR,FOVSR）和分数阶VSI（fractional-order VSI,FOVSI）的主电路,并进一步研究它们的建模、分析与控制问题。首先,研究了单相FOVSR的建模、分析与控制问题。借助Caputo型分数阶微积分这一强有力工具,建立了单相FOVSR的开关函数模型,并将整数阶交流系统的旋转坐标变换扩展到分数阶交流系统,通过构建虚拟变量建立了单相FOVSR的同步旋转坐标系（简称dq坐标系）模型。在此基础上,将整数阶系统的相量法推广应用于分析FOVSR的交流侧正弦稳态关系,总结出了FOVSR的四象限运行向量图,并推导出了瞬时功率和直流电压的二次纹波分量的表达式,分析了PWM脉冲引起的交流侧和直流侧高频脉动分别随分数阶电感阶次和分数阶电容阶次变化的情况。为了控制单相FOVSR的稳定运行,提出了单相FOVSR的瞬态电流PIλ控制器和dq坐标系下的双闭环前馈解耦PIλ控制器,并引入差分进化算法对分数阶控制器进行优化设计。数字仿真验证了理论推导的正确性和控制器设计的有效性。随后,研究了三相FOVSR的建模、分析与控制问题。在建立三相FOVSR的三相静止坐标系（简称abc坐标系）模型的基础上,实现了三相分数阶交流系统的abc坐标系到两相静止坐标系（简称DQ坐标系）、DQ坐标系到dq坐标系的坐标变换,首次建立了三相FOVSR的DQ坐标系模型和dq坐标系模型,并给出了它们的结构框图。为了实现有功和无功的独立调节,提出了dq坐标系下三相FOVSR的双闭环前馈解耦PIλ控制方法。数字仿真验证了双闭环前馈解耦PIλ控制的有效性,同时表明PIλ控制可以实现比PI控制更优的控制效果。接着,研究了单相FOVSI的建模、分析与控制问题。针对交流侧采用分数阶LCL（fractional-order LCL,FOLCL）滤波器的单相FOVSI,先后建立了静止坐标系模型和dq坐标系模型。同时系统地研究了FOLCL滤波器的频率特性,推导了FOLCL滤波器产生谐振的条件以及谐振频率和对数幅频特性渐近线斜率的计算公式,分析了相位交界频率与增益交界频率的变化规律,发现了FOLCL滤波器的五个重要的工作性质,其中的“谐振性质”揭示了FOLCL滤波器存在谐振的充要条件是分数阶电感阶次与分数阶电容阶次之和等于2,这为有效地避开FOLCL滤波器的谐振点提供了理论依据。对于有谐振尖峰的单相FOVSI,提出了有电容电流反馈的瞬态电流PIλ控制;而针对无谐振尖峰的单相FOVSI,提出了无电容电流反馈的瞬态电流PIλ控制,简化了控制器结构。为了消除电网背景谐波对并网逆变器的影响,还推导了单相FOVSI的分数阶电网电压前馈辅助控制策略。数字仿真验证了理论推导的正确性和控制器设计的有效性。最后,研究了三相FOVSI的建模、分析与控制问题。先后建立了三相FOVSI的abc坐标系模型、DQ坐标系模型和dq坐标系模型,并在此基础上提出了三相FOVSI的DQ坐标系PIλ控制器和dq坐标系PIλ控制器,前者控制结构相对简单,但有功和无功存在稳态误差;后者控制结构相对复杂,但可以实现对有功和无功的直接控制,基本消除有功和无功的稳态误差。此外,通过数字仿真发现并网电流PIλ控制在给定值跟踪精度、谐波占比、有功和无功调节等性能指标方面均优于PI控制。总体而言,本文将VSR和VSI的电路、建模、分析以及控制从整数阶扩展到分数阶,拓展了VSR和VSI的概念和范畴,形成了“分数阶对象+分数阶控制”的全分数阶AC/DC和DC/AC电力电子变换器架构。特别是成功的将旋转坐标变换从整数阶交流系统扩展到分数阶交流系统,为电气工程领域的分数阶建模开辟了新的方法。相比于传统的VSR和VSI,由于分数阶阶次的引入,FOVSR和FOVSI具有更灵活、丰富的运行特性,而通过合理的选择电感阶次和电容阶次,可以设计出性能更优良的FOVSR和FOVSI。
方晓雨[3]（2021）在《基于APD技术的单相PWM整流器二次纹波抑制策略研究》文中研究指明单相PWM整流器具有结构简单、可靠性强和功率因数高等优点,广泛应用于不间断电源、电力牵引传动及新能源功率变换等多种电力电子领域。然而,单相PWM整流器运行时直流输出电压包含二倍工频（100Hz）纹波,该二次纹波电压对交、直流侧均将产生不利影响。本文以交流侧Buck型有源功率解耦（Active power decoupling,APD）电路为例,主要研究基于APD技术的单相PWM整流器直流侧二次纹波抑制策略,在降低直流电压纹波的同时提高系统的功率密度和运行可靠性。本文首先对单相PWM整流器进行数学建模,基于此说明二次纹波功率的产生机理并阐述解耦电容的补偿原理。引入APD技术抑制直流侧二次纹波电压,建立了基于独立型APD（Independent APD,IAPD）拓扑的单相PWM整流器数学模型。引入第三桥臂后APD支路与主电路存在固有的解耦关系,设计了与之对应的双电压回路控制策略。仿真验证了IAPD拓扑具有较好的纹波补偿效果(脉动电压峰峰值为0.95%udc),可有效降低直流侧支撑电容容量。为避免IAPD电路附加桥臂带来的系统成本增加,引入耦合型APD（Dependent APD,DAPD）拓扑。此时只需附加一个辅助电容即可缓冲二次纹波功率,但桥臂的复用导致APD支路与主电路之间存在控制耦合。分析DAPD电路拓扑后构建新的系统数学模型,基于此设计了PI控制下的自动功率解耦控制系统。仿真证明了DAPD拓扑中采用PI控制系统的可行性,该控制方案可有效抑制直流侧二次纹波电压(脉动电压峰峰值为1.4%udc),畸变电网下仍具有一定的纹波抑制效果。考虑到DAPD拓扑强耦合性导致控制系统参数之间相互制约的问题,引入模型预测控制（Model predictive control,MPC）算法以实现内环无参调节。此时解耦电容电压可跟踪的参考波形类型更为丰富,有利于适应更为复杂的纹波工况。为获得较为理想的稳态性能,本文提出了一种基于虚拟电压矢量的MPC策略,除传统的4个矢量外插入由两两相邻矢量合成的4个虚拟矢量,简化控制系统设计的同时还可获得较高的纹波电压抑制精度。仿真结果验证了DAPD拓扑下MPC方案的可行性与有效性。相较于传统无源滤波方法,所提基于DAPD拓扑的MPC控制策略在相同纹波抑制效果下系统总电容缩小7.1倍,维持整流器的高功率因数运行且控制系统参数减半。在负载突变、直流侧给定突变和交流电网畸变等多种复杂工况下,均可有效抑制二次纹波电压,在满足直流侧电压脉动要求(脉动电压峰峰值均低于2%udc)的同时,简化了APD拓扑结构、减少了控制器参数,提高了系统工作稳定性。
王朝强[4]（2021）在《飞机地面静变电源蓄电池充放电系统的研究》文中提出近年来,随着航空工业的不断发展,飞机地面静变电源作为航空飞机过站停靠及航后检修的重要供电装置已得到了广泛应用。本文以大容量储能型飞机地面静变电源为研究对象,对静变电源中蓄电池充放电系统进行了深入研究。首先,针对前级三相电压型PWM整流器在启动过程中会产生较大的冲击电流导致开关器件选型裕度增加和系统稳定性可靠性降低的问题,在整流电路前端加入预充电电路,由预充电电路配合整流电路进行软启动,并对该整流电路的工作原理进行了分析,建立了其数学模型,详细分析了整流器启动时产生冲击电流的原因,对比分析了两种无预充电电路的母线电压缓给定方法和两种预充电电路结合母线电压缓给定方法抑制启动冲击电流的作用机理,进而提出了预充电-分段二阶抛物线母线电压缓给定混合控制的最优抑制方法,对该四种母线电压缓给定方法进行了仿真对比验证,结果表明,采用预充电-分段二阶抛物线母线电压缓给定混合控制启动的整流器有效地抑制了冲击电流,网侧电流启动时无过冲现象,直流侧母线电压无超调。其次,针对后级三相交错并联双向DC/DC变换器长时间处于工作状态导致开关器件工作寿命缩短的问题,提出了一种动态休眠控制策略。对变换器的工作原理进行了分析,建立了其数学模型和开关寿命预测模型,在传统双闭环控制模型的基础上加入电流环动态休眠控制环节从而得到动态休眠双闭环控制模型,与传统双闭环控制模型相比,该模型所有开关器件均实现了动态休眠且轻载条件下开关次数仅为传统双闭环控制模型的1/3,其工作寿命提高了约200%;中载条件下开关次数为传统双闭环控制模型的2/3,其工作寿命提高了约50%;重载条件下开关次数与传统双闭环控制模型相同,有效地延长了开关器件和变换器的工作寿命。最后,为了验证上述理论分析的正确性和控制策略的可行性,研制了一台30k W/180k W·h储能型飞机地面静变电源实验样机,实验结果表明,采用预充电-分段二阶抛物线母线电压缓给定混合控制启动的前级三相电压型PWM整流器网侧电流无过冲现象,直流侧母线电压无超调,有效地解决了整流器启动过冲的问题;采用动态休眠控制的后级三相交错并联双向DC/DC变换器所有开关器件均实现了动态休眠,有效地延长了开关器件和变换器的工作寿命,同时提高了飞机地面静变电源蓄电池充放电系统的稳定性和可靠性。
周琛力[5]（2021）在《三相电流源型PWM整流器调制与控制策略研究》文中研究指明脉宽调制（PWM）整流器根据直流侧储能元件特点可分为电压源型PWM整流器（VSR）和电流源型PWM整流器（CSR）。因CSR具有结构简单、降压输出、可直接启动等优点,使其在数据中心电源,电动汽车充电,航空电源、电机驱动等领域具有较大的应用前景。随着磁性材料技术和新型半导体器件的发展,CSR的效率和功率密度进一步提升,将具有更广阔的发展空间。本文以三相电流源型PWM整流器作为研究对象,对其空间矢量脉宽调制（SVPWM）、控制策略及参数设计等方面进行研究,主要内容从以下方面展开:本文首先根据CSR直流侧电源特性,以三值逻辑开关函数对CSR的拓扑结构和工作模态展开分析,介绍了CSR的SVPWM调制原理;根据CSR工作原理提出一种等效的CSR分析模型,阐述了CSR与Buck直流斩波电路的演变关系,推导出直流侧电流纹波峰值表达式;结合基尔霍夫电压电流定律,建立了CSR在不同坐标系下的数学模型。其次,本文重点分析了CSR的SVPWM调制策略,在传统SVPWM调制实现过程的基础上,基于十二扇区SVPWM实现机理,分析了CSR开关管换流过程及开关损耗;然后,根据SVPWM调制的多自由度,对不同调制策略进行对比,着重研究了调制策略对系统输入输出特性的影响;最后,提出一种优化扇区空间矢量调制策略,用于改善CSR直流侧电流纹波。CSR直流侧接容性负载时,网侧LC滤波环节和直流侧电容的存在使控制系统难度增加。为此,本文提出一种适用于CSR直流侧电压控制的多环路控制策略。首先,分析了不同无源阻尼法对网侧LC谐振的抑制能力,文中采用电容电压反馈的有源阻尼法对网侧LC谐振进行抑制;其次,在d-q坐标系下建立电压定向的多环路控制大信号模型,以网侧电流d轴分量和q轴分量对系统有功和无功进行独立控制;基于交流侧有源阻尼控制、含延迟环节的直流侧电压控制和直流侧电流控制等环路,辅以Matlab/SISO设计工具,对控制器参数进行设计;最后,基于相量法提出一种网侧滤波器电容电流补偿方法,以构建电容电压前馈通道,实现间接电流控制策略下功率因数校正。本文通过Matlab/Simulink、Modelsim等软件以及搭建一台三相电流源型PWM整流器实验样机,对文中提出的调制与控制策略进行验证。仿真和实验结果表明文中所提出的调制策略能够减小直流侧电流纹波峰值;提出的控制策略使系统具有良好的稳态、动态性能。
李晓光[6]（2020）在《双有源桥型单级式AC-DC变换器优化控制技术研究》文中研究说明双有源桥型单级式AC-DC变换器具有宽电压/功率变换范围、高功率密度、高效率、长寿命等显着优势,在交流并网型储能系统中极具应用前景。目前对此类变换器的研究尚处于起步阶段,存在变换器内部环流大、工作效率有待进一步提高和网侧电流谐波含量较大等问题,制约了其实际应用。因此,开展相应的调制与控制策略等方面的研究工作,对完善其理论与技术体系、推进其在交流并网型储能系统中的实用化进程具有重要的科学意义和实用价值。本文以双有源桥型单相准单级式及三相单级式AC-DC变换器为研究对象,对其优化调制策略、系统模型建立以及高性能网侧电流闭环控制策略等方面进行深入研究,以显着提升其工作效率和并网质量。首先,针对单相准单级式拓扑在经典单移相调制策略下的变换器交流侧传输电流畸变较大和变换器内部环流问题,通过分析其电流特性,指出产生上述问题的本质原因在于相邻开关周期变压器电流存在耦合,从而导致电流控制误差和波形畸变。为此,本文提出一种优化三移相调制策略。为消除变换器交流侧传输电流控制误差和内部环流,以上述分析结果为基础,获得了保证相邻开关周期变压器电流解耦的三个移相角之间的约束关系。借助于三移相调制策略的三自由度特性,引入变压器电流有效值最小作为优化条件,以获得各移相角之间的确切关系。进一步分析死区对所提出优化调制策略的影响,并提出相应的死区补偿方法。详细的仿真和实验结果表明,所提出优化调制策略及其死区补偿方法实现了变换器交流侧传输电流的精确控制,进而显着降低了网侧电流总谐波畸变率,消除了变换器内部环流,有效提高了系统工作效率。为了实现单相准单级式拓扑网侧电流的优良闭环控制性能和抑制电网电压低次谐波的影响,对其闭环控制策略进行深入研究。以所提出的优化三移相调制策略为基础,采用状态空间平均法建立变换器的数学模型。依据所建立数学模型,分析指出由于网侧LC滤波器的存在,在保证变换器交流侧传输电流为理想正弦波形时,单相电网电压低次谐波仍然会导致网侧电流谐波。进而提出比例谐振复合奇模式重复控制的网侧电流闭环控制策略,通过比例谐振控制器实现对网侧电流基波分量的无静差闭环控制,通过奇模式重复控制器消除由电网电压谐波引起的网侧电流奇次谐波。并对其工作原理、参数约束条件以及频域特性进行了详细分析。所提出的网侧电流闭环控制策略通过详细的实验结果进行了验证。针对三相单级式拓扑传统电流空间矢量脉宽调制结合单移相调制策略存在的变换器交流侧传输电流畸变问题,开展新型调制策略的研究。分析并揭示了传统调制策略产生电流畸变的本质原因在于,由于变换器交流侧传输电流由两个电流空间矢量作用时间和外移相角共同决定,导致无法获得各控制变量关于交流侧传输电流给定值的解析解,所采用的控制变量近似计算方法导致变换器交流侧传输电流存在控制误差。在建立三相单级式拓扑与双有源桥（Dual Active Bridge,DAB）DC-DC变换器等效关系的基础上,提出双开关周期解耦空间矢量移相调制策略,在每个控制周期内为两个等效DAB变换器分别设置独立的开关周期,用于有效电流空间矢量的独立精确控制。进一步分析指出双开关周期解耦调制策略的等开关周期分配方法使系统最大传输功率受到限制,降低了系统额定容量利用率。为提升系统最大传输功率,提出一种开关周期动态分配方法,并给出了动态分配原则。相应的实验结果表明,所提出调制策略实现了变换器交流侧传输电流的精确控制,从而显着降低了网侧电流总谐波畸变率,并有效提升了系统最大传输功率。为实现三相单级式拓扑网侧电流的优良闭环控制性能并抑制三相电网电压不平衡和低次谐波的影响,对其闭环控制策略进行深入研究。首先建立所提出变开关周期调制策略下变换器的状态空间平均模型。基于所建立的数学模型,分析并揭示了三相电网电压不平衡和低次谐波同样会造成三相网侧电流不平衡,并产生相同频次的谐波。为实现三相网侧基波电流的无静差控制同时抑制三相电网电压不平衡和低次谐波的影响,并考虑三相电网电压的谐波特点,提出一种两相静止坐标系下比例谐振复合降维重复控制的网侧电流闭环控制策略。详细的实验结果表明,所提出网侧电流闭环控制策略实现了较好的动静态控制性能,并有效抑制了电网电压不平衡和低次谐波的影响。
黄世元[7]（2020）在《50kW直流能馈型交流电子负载的研究与实现》文中研究指明目前,电源装置在各个行业应用广泛。为确保性能,电源在出厂前通常需要对其进行带载测试。鉴于传统负载存在能量利用率不高、负载大小调节不便等诸多缺点,本文针对一类逆变电源的测试,研制了一种50k W直流能量回馈型交流电子负载。针对机车逆变电源直流输入的特点,确定了电子负载采用模块化并联、模块电路采用负载模拟+直流能量回馈两级结构形式。相较于交流能量回馈至电网的方式,选择直流能量回馈方式,减少了能量的转换次数,能量利用率更高。模块前级负载模拟单元采用PWM整流电路,通过控制输入电流的幅值及相角控制模拟负载的大小和类型;后级能量回馈单元采用移相全桥电路,主要实现维持中间直流母线电压的稳定、将能量回馈至逆变电源输入端的功能。对于负载模拟单元,采用单电流环控制。首先建立了单相PWM整流器数学模型,分析了PI控制+电源电压前馈的控制策略。为进一步消除稳态误差,采用无源控制,建立了PWM整流器的端口可控哈密顿（Port-Controlled Hamiltonian with Dissipation,PCHD）模型,研究了无源控制策略,并进行了仿真分析。对于能量回馈单元,采用直流电压外环、输出电流内环的控制策略。首先建立移相全桥电路的小信号模型,在此基础上,对PI控制器进行了设计。为抑制直流母线电压二倍频纹波分量对系统性能的影响,采用了在反馈通道中加入陷波滤波器的滤波措施。根据整机的技术指标,对主电路的各个元件进行参数设计,并完成了器件的选型。以DSP为主芯片、CPLD为辅助芯片完成了控制系统设计,依据对主电路的控制要求完成了DSP和CPLD的软件设计、调试。最后,在MATLAB/simulink中进行仿真,验证了设计方案是可行的;在17k W电子负载样机上进行了实验研究,在满载、半载、相位突变、负载突增和负载突减等各种工况下进行实验,分析关键点波形,结果表明该电子负载的动静态性能良好。
李林蔚[8]（2020）在《基于变换器串并联的交直交牵引变电所拓扑结构与控制技术研究》文中研究指明牵引负荷的单相性、非线性和冲击性,导致电气化铁路存在无功、谐波和负序等电能质量问题。这些电能质量问题将会影响电网的正常运行,降低其供电质量。此外,分相区的存在使得列车不能连续取流,造成牵引力的损失,降低了列车的运行速度,从而影响铁路的运量。这些问题在交流电气化铁路诞生之初就存在,但在其快速发展的当今社会,电能质量和电分相问题日益突出。传统方案的治理效果并不理想,且无法取消电分相。基于有源补偿器的同相供电系统虽然能够解决电能质量问题,但理论上只能取消变电所出口处的电分相,无法实现牵引网全线贯通。随着电力电子技术的发展,交直交牵引变电所为电能质量以及电分相问题提供了解决思路,且展示出良好的前景。交直交牵引变电所可以对电能质量问题进行综合解决,且支持贯通式同相供电,彻底取消分相区,有效调度负荷潮流。国内外研究人员针对交直交牵引变电所,在拓扑和控制方面作出了大量研究,其中以德国和日本最具代表性。但其所做研究均是基于各自国家电气化铁路的特点进行的探索,并不适合我国国情。结合我国电气化铁路的实际情况,本文提出了一种基于变换器串并联的交直交牵引变电所方案,来解决电气化铁路的电能质量和电分相问题,在拓扑结构、控制策略、并网运行等方面进行了研究和探索,并对方案的可行性和正确性进行了仿真和实验验证。首先,结合我国电气化铁路的特点及现有解决方案的缺陷,提出了一种基于变换器串并联的交直交牵引变电所主电路拓扑。对牵引变电所拓扑进行了详细论述,介绍了各部分的结构与功能,并对功率模块性能进行了分析。该拓扑在电气化铁路中应用具有诸多优势。三相对称的特性适合解决负序问题;输出侧的串并联结构使得该方案可使用低电压小电流应力的开关器件应用于高电压、大电流场合,节省了成本;模块化的设计使得系统具有冗余和容错能力,便于维护和管理。控制系统简单,便于工程应用。对主电路进行了设计,并将所提方案与现有方案在成本、经济效益、整体性能、器件数量,控制系统复杂度等方面进行了对比,突出了其优越性。其次,提出了交直交牵引变电所的控制方案,解决了该交直交系统在电气化铁路中应用的特殊性问题。结合牵引负荷特性及系统控制目标,设计了整体控制方案。研究了输入侧参数最优化设计整定问题,提出了基于牵引负荷特性的输入侧控制策略。对于直流环节的二次脉动,分析了传统数字滤波器在牵引供电场合中应用中存在的缺陷,设计了适用于电气化铁路的直流环节数字滤波器。针对输出侧串并联结构,考虑牵引负荷的非线性和冲击性,确定了级联逆变器的输出电压控制策略和并联结构环流抑制方法。仿真结果表明,该方案可以很好地解决电气化铁路的电能质量问题,且具有良好的输出性能。第三,提出了交直交牵引变电所的并网控制策略。考虑牵引网阻抗的特殊性,对传统下垂控制模型进行了改进。结合主电路结构,提出了基于牵引网阻抗特性的变电所并网运行策略。仿真结果表明,可实现交直交牵引变电所和牵引负荷的“即插即用”,并网过程无冲击,动态性能良好,并可自动分配负荷潮流。此外,牵引网电压水平可得到提升,且变电所内输出侧均流效果较好。最后,基于所提方案研制了实验样机。制作了主电路结构与控制系统,并基于样机进行了实验验证。实验结果验证了所提方案的可行性和正确性。
杨声弟[9]（2020）在《电力机车电力电子牵引变压器控制策略研究》文中进行了进一步梳理工频牵引变压器作为电力机车牵引传动系统中最为重要部件,其体积大、重量重、不可控等缺陷严重制约着未来电力机车的发展。因此,研发取代工频牵引变压器,对提高电力机车传动性能具有十分重要的意义。电力电子变压器（Power Electronic Transformer,PET）又称为固态变压器（static Transformer,SST）是一种采用电力电子变换技术与中/高频变压器相结合的新型智能变压器,可以实现电压等级变换与能量传输。同时具有体积小、重量轻、电气隔离、功率密度大、可靠性高等优越性能。其应用于电力机车牵引传动系统中,故而又称为电力电子牵引变压器（Power Electronic Traction Transformer,PETT）,PETT的提出对电力机车传动系统面向高速化、大功率以及提高列车舒适度、减轻整车重量提供了有利条件。电力电子牵引变压器由若干个功率变换器环节组成,单元之间采用串联或者并联结构,因此生成了较多的主电路可选方案。本文通过典型主电路拓扑方案分析,选定以输入串联输出并联形式的PETT作为研究对象,该结构分为三级（整流级、隔离级、逆变级）。本文从整流级级联H桥整流器、隔离级双有源全桥DC-DC变换器这两个重要环节的控制方法开展工作,针对整流级的电容电压平衡控制、隔离级的移相控制、功率均衡等几个关键特定问题进行了深入的研究。首先,以电力电子牵引变压器整流级级联H桥整流器拓扑结构建立数学模型,详细分析了其调制以及典型控制策略,总结调制算法不足之处。在瞬时功率理论分析的基础上,提出了一种新型的整流级级联H桥整流器控制策略,实现单位因数运行,改善电流畸变。同时在整流级注入虚拟转动惯量,使变换器获得虚拟同步机特性,进一步提高系统的动态性能。最后将所提的新型控制策略与传统双闭环控制策略进行对比仿真。其次,对造成整流级级联H桥直流电容电压不平衡现象进行了深入的分析。从电容能量的角度分析,提出了一种区别于传统脉冲补偿式直流电容电压平衡控制方法,不仅减少了用于平衡控制算法的控制器数量,而且可以快速的实现控制直流电容电压一致的目的。最后将所提控制策略与传统脉冲补偿式控制进行了对比仿真分析。接着,对电力电子牵引变压器隔离级双有源全桥DC-DC变换器进行研究,推导出双有源全桥DC-DC变换器工作模态,在移相控制的基础上,建立了变换器的传输功率模型。详细分析单移相控制与单侧双移相控制,提出一种优化回流功率的单侧双移相控制方案,减少回流功率现象,改善由传统移相控制所带来的损耗问题。最后将所提控制策略与传统移相控制进行了对比仿真分析。最后,分析了隔离级双有源全桥DC-DC变换器功率均衡原理,对传统功率均衡控制策略进行了分析,提出了一种只采集双有源全桥DC-DC变换器各级输出电流的均衡控制策略,减少复杂的坐标变换与数学运算。在MATLAB/Simulink中对PETT进行了整体仿真设计,验证本文对PETT理论分析的正确性。
王金鑫[10]（2020）在《基于交错并联DC-DC的EV驱动-充电集成系统关键问题研究》文中进行了进一步梳理随着新能源汽车的迅速发展,电动汽车的相关技术也不断在进步,电动汽车的各个部件也在朝着高效率,高功率密度的方向发展。针对电动汽车驱动用双向DC-DC变换器,交错并联技术被采用以提升DC-DC变换器的功率密度,通过集成驱动模式下的交错并联DC-DC电路拓扑来实现集成充电功能可以大幅提升系统的集成度,缩小整车体积。而控制策略对系统的性能有着重要的影响。故研究基于交错并联DC-DC的电动汽车驱动-充电集成系统不同模式下的控制策略具有重要的意义。重点解决集成系统的效率优化问题和充电模式下的母线电容二次电压纹波的抑制问题。本文首先介绍了电动汽车驱动-充电集成系统的集成原理,分析了驱动模式下三相交错并联DC-DC的工作原理,以及充电模式下PWM整流器+Buck变换器的拓扑结构的工作原理,使用小信号建模的方法建立了不同模式下电路的数学模型,之后进行了控制系统的设计,对于驱动模式采用电压外环+电流独立内环对三相交错并联DC-DC进行控制,对于充电模式的PWM整流器采用了dq电流解耦控制方法和并联谐波控制器的控制方法,后级Buck采用输入电压前馈的电压电流双闭环控制,通过在仿真软件中搭建系统不同模式下的仿真模型,验证了控制策略的可行性。其次,文章分析了直流母线电容上二次电压纹波的产生原因,并分析了电压纹波对母线薄膜电容寿命的影响,之后采用了直流侧解耦的方法对PWM整流器的直流母线电压二次纹波进行了抑制,并尝试了一种新型的差分变换器的思想以抑制直流母线电压二次纹波。最后通过仿真验证了所采用的方法均可以对二次纹波进行抑制。最后,文章对不同模式下效率的优化策略进行了研究,在驱动模式下,采用降频的方法提升交错并联DC-DC变换器的效率,并针对变换器在轻载下效率较低的问题,提出了一种功率相数分配的方法,有效提升了变换器在轻载下的效率。在充电模式下,同样采用降频的方法提升了PWM整流器的效率,研究了不同调制方法、母线电压等因素对系统效率的影响,最后通过仿真软件对系统的效率进行了仿真,验证了所采用的效率提升方案的正确性,并利用了仿真软件对系统工作状态下的温升进行了仿真。
二、DC/DC并联方案用于PWM整流器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、DC/DC并联方案用于PWM整流器（论文提纲范文）
（1）具有谐波补偿功能的单相PWM整流器研制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 控制方式 |
| 1.2.2 直流侧功率耦合 |
| 1.2.3 谐波检测算法 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 整流器控制策略研究 |
| 2.1 整流器的拓扑结构 |
| 2.2 基于二次微分的单相锁相法 |
| 2.3 整流器双闭环控制器的设计 |
| 2.3.1 电压外环PI控制器 |
| 2.3.2 电流内环准PR控制器 |
| 2.3.3 双闭环控制器 |
| 2.4 平台搭建及实验验证 |
| 2.4.1 滤波器设计 |
| 2.4.2 主电路设计 |
| 2.4.3 控制电路和软件模块设计 |
| 2.4.4 仿真和实验验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 二倍频电压波动的抑制 |
| 3.1 二倍频电压波动的成因 |
| 3.2 功率解耦电路的数学模型 |
| 3.3 功率解耦电路指令值的生成 |
| 3.3.1 电感电流指令值 |
| 3.3.2 电容电压指令值 |
| 3.3.3 解耦电路参数设计 |
| 3.4 功率解耦电路的控制策略 |
| 3.4.1 电感电流单闭环 |
| 3.4.2 电容电压双闭环 |
| 3.5 仿真与实验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 谐波检测和电流补偿算法 |
| 4.1 基于瞬时无功功率的谐波检测法 |
| 4.1.1 基于ip-iq理论的三相谐波检测 |
| 4.1.2 基于ip-iq理论的单相谐波检测 |
| 4.2 基于正弦幅值积分的谐波检测法 |
| 4.3 谐波电流补偿模式分析 |
| 4.3.1 基于有效值的全补偿电流模式 |
| 4.3.2 基于正弦幅值积分法的特定频率补偿电流模式 |
| 4.4 仿真与实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 索引 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）分数阶PWM整流器与逆变器的建模、分析与控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 分数阶电感和分数阶电容的研究现状 |
| 1.2.2 分数阶控制的研究与应用现状 |
| 1.2.3 分数阶电力电子系统建模与控制研究现状 |
| 1.2.4 研究现状小结 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 分数阶微积分与分数阶控制系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分数阶微积分基础理论 |
| 2.2.1 特殊函数 |
| 2.2.2 分数阶微积分的定义 |
| 2.2.3 分数阶算子的实现方法 |
| 2.3 分数阶控制系统 |
| 2.3.1 分数阶控制系统描述 |
| 2.3.2 分数阶系统的稳定性分析 |
| 2.3.3 分数阶控制器 |
| 2.3.4 分数阶控制器设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 单相分数阶PWM整流器的建模、分析与控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单相FOVSR的主电路与数学模型 |
| 3.2.1 单相FOVSR的主电路与静止坐标系模型 |
| 3.2.2 单相FOVSR的同步旋转坐标系模型 |
| 3.3 单相FOVSR的工作特性分析 |
| 3.3.1 单相FOVSR的交流侧稳态特性 |
| 3.3.2 单相FOVSR瞬时功率与二次纹波 |
| 3.3.3 单相FOVSR交流侧的PWM工作波形分析 |
| 3.3.4 单相FOVSR直流侧的PWM工作波形分析 |
| 3.4 单相FOVSR的瞬态电流控制与仿真 |
| 3.4.1 单相FOVSR的瞬态电流控制方法 |
| 3.4.2 基于差分进化算法的分数阶控制器设计 |
| 3.4.3 仿真实验与波形分析 |
| 3.5 同步旋转坐标系下单相FOVSR的控制与仿真 |
| 3.5.1 同步旋转坐标系下单相FOVSR的双闭环前馈解耦PI~λ控制 |
| 3.5.2 仿真实验与波形分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 三相分数阶PWM整流器的建模、分析与控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三相FOVSR的主电路与数学模型 |
| 4.2.1 三相FOVSR的主电路与三相静止坐标系模型 |
| 4.2.2 三相FOVSR的两相静止坐标系模型和同步旋转坐标系模型 |
| 4.2.3 三相FOVSR的开环仿真与分析 |
| 4.3 同步旋转坐标系下三相FOVSR的控制与仿真 |
| 4.3.1 同步旋转坐标系下三相FOVSR的双闭环解耦PI~λ控制 |
| 4.3.2 仿真实验与波形分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 单相分数阶PWM逆变器的建模、分析与控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单相FOVSI的主电路与数学模型 |
| 5.2.1 单相FOVSI的主电路与静止坐标系模型 |
| 5.2.2 单相FOVSI的同步旋转坐标系模型 |
| 5.3 FOLCL滤波器的数学模型与工作特性 |
| 5.3.1 FOLCL滤波器的频域数学模型与频率特性 |
| 5.3.2 FOLCL滤波器谐振尖峰的无源阻尼 |
| 5.4 单相FOVSI的瞬态电流控制与仿真 |
| 5.4.1 基本的单相FOVSI的瞬态电流控制 |
| 5.4.2 单相FOVSI的电容电流反馈有源阻尼 |
| 5.4.3 单相FOVSI的电网电压前馈辅助控制 |
| 5.4.4 仿真实验与波形分析 |
| 5.5 同步旋转坐标系下单相FOVSI的控制与仿真 |
| 5.5.1 同步旋转坐标系下单相FOVSI的电网电压前馈辅助控制 |
| 5.5.2 仿真实验与波形分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 三相分数阶PWM逆变器的建模、分析与控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 三相FOVSI主电路的数学模型 |
| 6.2.1 三相FOVSI的主电路与三相静止坐标系模型 |
| 6.2.2 三相FOVSI的两相静止坐标系模型和同步旋转坐标系模型 |
| 6.3 两相静止坐标系下三相FOVSI的控制与仿真 |
| 6.4 同步旋转坐标系下三相FOVSI的控制与仿真 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 7.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
| 攻读学位期间参与科研项目情况 |
（3）基于APD技术的单相PWM整流器二次纹波抑制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 本课题国内外研究现状 |
| 1.2.1 单相PWM整流器的无源滤波研究现状 |
| 1.2.2 单相PWM整流器的控制算法优化研究现状 |
| 1.2.3 单相PWM整流器的拓扑结构优化研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 基于IAPD拓扑的单相PWM整流器控制策略研究 |
| 2.1 单相PWM整流器与解耦电容电压 |
| 2.1.1 单相PWM整流器数学建模 |
| 2.1.2 解耦电容电压分析 |
| 2.2 基于IAPD拓扑的单相PWM整流器数学建模 |
| 2.2.1 拓扑结构 |
| 2.2.2 工作原理 |
| 2.2.3 数学建模 |
| 2.3 基于IAPD拓扑的单相PWM整流器控制系统设计 |
| 2.3.1 控制策略 |
| 2.3.2 调制策略 |
| 2.3.3 仿真验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于DAPD拓扑的单相PWM整流器PI控制策略研究 |
| 3.1 基于DAPD拓扑的单相PWM整流器数学建模 |
| 3.1.1 拓扑结构 |
| 3.1.2 工作原理 |
| 3.1.3 数学建模 |
| 3.2 电压范围分析 |
| 3.3 基于DAPD拓扑的单相PWM整流器PI控制系统设计 |
| 3.3.1 整流桥臂控制回路 |
| 3.3.2 共享桥臂控制回路 |
| 3.3.3 仿真验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于DAPD拓扑的单相PWM整流器MPC控制策略研究 |
| 4.1 预测模型与价值函数 |
| 4.1.1 预测模型建立 |
| 4.1.2 价值函数设计 |
| 4.2 MPC控制策略 |
| 4.2.1 虚拟电压矢量 |
| 4.2.2 一拍延时补偿 |
| 4.3 仿真验证 |
| 4.4 轻量化分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）飞机地面静变电源蓄电池充放电系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 飞机地面静变电源研究现状 |
| 1.2.1 国内外发展历程 |
| 1.2.2 国内外发展现状 |
| 1.2.3 国内外发展趋势 |
| 1.3 充放电系统拓扑及控制技术研究现状 |
| 1.3.1 前级AC/DC电路拓扑及控制技术 |
| 1.3.2 后级双向DC/DC电路拓扑及控制技术 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 充放电系统电路拓扑分析 |
| 2.1 充放电系统整体结构 |
| 2.2 前级AC/DC电路拓扑分析 |
| 2.3 后级双向DC/DC电路拓扑分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 前级三相电压型PWM整流器启动过流抑制方法 |
| 3.1 启动过流分析 |
| 3.2 启动过流抑制方法 |
| 3.3 仿真验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 后级三相交错并联双向DC/DC变换器动态休眠控制策略 |
| 4.1 数学模型 |
| 4.1.1 Buck模式下的数学模型 |
| 4.1.2 Boost模式下的数学模型 |
| 4.2 开关寿命预测模型 |
| 4.3 动态休眠控制策略 |
| 4.4 仿真验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实验验证 |
| 5.1 硬件电路设计与实现 |
| 5.1.1 主功率器件选型 |
| 5.1.2 辅助电源设计 |
| 5.1.3 驱动电路设计 |
| 5.1.4 AD采样电路设计 |
| 5.1.5 电平转换电路设计 |
| 5.2 软件程序设计与实现 |
| 5.2.1 软启控制及中断程序设计 |
| 5.2.2 动态休眠控制程序设计 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.3.1 实验平台 |
| 5.3.2 实验波形 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（5）三相电流源型PWM整流器调制与控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 电流源型PWM整流器研究现状 |
| 1.3 电流源型PWM整流器应用前景 |
| 1.4 本课题主要研究内容及工作 |
| 2 电流源型PWM整流器工作原理及数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电流源型PWM整流器工作原理 |
| 2.2.1 拓扑结构 |
| 2.2.2 工作模态 |
| 2.2.3 调制原理 |
| 2.3 电流源型PWM整流器等效分析模型 |
| 2.4 电流源型PWM整流器数学模型 |
| 2.4.1 三相静止坐标系下CSR数学模型 |
| 2.4.2 两相静止坐标系下CSR数学模型 |
| 2.4.3 同步旋转坐标系下CSR数学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 电流源型PWM整流器SVPWM调制策略研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三相CSR空间矢量调制 |
| 3.2.1 传统空间矢量调制 |
| 3.2.2 十二扇区空间矢量调制 |
| 3.3 改进序列空间矢量调制 |
| 3.3.1 不同空间矢量调制方案 |
| 3.3.2 不同空间矢量调制对比 |
| 3.3.3 优化扇区空间矢量调制 |
| 3.4 仿真结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 电流源型PWM整流器多环路控制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统设计方案 |
| 4.3 整体控制策略 |
| 4.3.1 谐振产生机理 |
| 4.3.2 谐振抑制策略 |
| 4.3.3 功率因数校正 |
| 4.3.4 内环控制器设计 |
| 4.3.5 外环控制器设计 |
| 4.4 仿真结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实验设计及验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 主电路参数设计 |
| 5.2.1 交流侧滤波器参数设计 |
| 5.2.2 直流侧滤波器参数设计 |
| 5.3 硬件实验平台设计 |
| 5.3.1 实验样机结构 |
| 5.3.2 滤波器设计 |
| 5.3.3 实验样机搭建 |
| 5.3.4 实验测试平台 |
| 5.4 基于模型的设计 |
| 5.4.1 设计流程 |
| 5.4.2 代码生成模型 |
| 5.4.3 二三值逻辑转换 |
| 5.5 实验结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（6）双有源桥型单级式AC-DC变换器优化控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 隔离型AC-DC功率变换方案与拓扑发展现状 |
| 1.2.1 工频隔离型 |
| 1.2.2 两级式高频隔离型 |
| 1.2.3 单级式高频隔离型 |
| 1.3 双有源桥型单级式AC-DC变换器调制策略研究现状 |
| 1.3.1 单相拓扑调制策略 |
| 1.3.2 三相拓扑调制策略 |
| 1.4 双有源桥型单级式AC-DC变换器闭环控制策略研究现状 |
| 1.5 双有源桥型单级式AC-DC变换器研究现状分析总结 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第2章 单相准单级式拓扑的优化三移相调制策略 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单移相调制策略电流特性分析 |
| 2.3 基于三移相调制策略的电流特性优化 |
| 2.3.1 变压器电流解耦约束条件分析 |
| 2.3.2 无内部环流运行条件分析 |
| 2.3.3 变压器电流有效值最优化方法 |
| 2.3.4 优化三移相调制策略仿真验证 |
| 2.4 优化三移相调制策略死区影响分析及其补偿方法 |
| 2.4.1 死区影响分析 |
| 2.4.2 双层死区补偿方法 |
| 2.5 优化三移相调制策略的实验验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 单相准单级式拓扑的网侧电流复合闭环控制策略 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 变换器状态空间平均模型的建立及分析 |
| 3.2.1 变换器状态空间平均模型的建立 |
| 3.2.2 变换器状态空间平均模型的分析 |
| 3.3 电网电压低次谐波对网侧电流的影响分析 |
| 3.3.1 变换器交流侧电流特性分析 |
| 3.3.2 变换器网侧电流特性分析 |
| 3.4 PR复合奇模式重复控制的网侧电流闭环控制策略 |
| 3.4.1 单相拓扑网侧电流闭环控制系统总体方案 |
| 3.4.2 PR复合奇模式重复控制器的参数约束条件分析 |
| 3.4.3 闭环控制器参数设计及系统频域特性分析 |
| 3.5 网侧电流复合闭环控制策略的实验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 三相单级式拓扑的双开关周期解耦空间矢量移相调制策略 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 SVPWM+SPS调制策略电流特性分析 |
| 4.3 变换器等效及电流空间矢量解耦方法 |
| 4.3.1 变换器等效关系分析 |
| 4.3.2 双开关周期分时作用解耦方法 |
| 4.4 DPD-SVPSM调制策略最大传输功率分析及提升方法 |
| 4.4.1 DPD-SVPSM调制策略最大传输功率分析 |
| 4.4.2 开关周期动态分配方法 |
| 4.4.3 电流应力分析及对比 |
| 4.5 双开关周期解耦空间矢量移相调制策略的实验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 三相单级式拓扑的两相静止坐标系下网侧电流闭环控制策略 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 两相静止坐标系下变换器状态空间平均模型的建立 |
| 5.3 三相电网电压不平衡及低次谐波对网侧电流的影响分析 |
| 5.4 两相静止坐标系下网侧电流复合闭环控制策略 |
| 5.4.1 三相拓扑网侧电流闭环控制系统总体方案 |
| 5.4.2 三相闭环控制系统频域特性分析 |
| 5.5 两相静止坐标系下网侧电流闭环控制策略的实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）50kW直流能馈型交流电子负载的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 交流电子负载研究现状 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 第2章 主电路方案选择和参数设计 |
| 2.1 主电路结构 |
| 2.1.1 三相整流器与移相全桥级联拓扑 |
| 2.1.2 单相整流器与移相全桥级联拓扑 |
| 2.1.3 选用的拓扑结构 |
| 2.2 主电路参数设计 |
| 2.2.1 负载模拟单元的电路参数设计 |
| 2.2.2 能量回馈单元的电路参数设计 |
| 第3章 负载模拟单元控制方案研究 |
| 3.1 负载模拟单元的工作原理 |
| 3.1.1 单相VSR拓扑 |
| 3.1.2 负载模拟原理 |
| 3.1.3 PWM整流原理 |
| 3.1.4 DFT锁相环设计 |
| 3.2 负载模拟单元的数学模型 |
| 3.2.1 静止坐标系下的数学模型 |
| 3.2.2 旋转坐标系下的数学模型 |
| 3.3 控制策略分析 |
| 3.3.1 PI加前馈控制 |
| 3.3.2 无源控制 |
| 第4章 能量回馈单元控制方案研究 |
| 4.1 能量回馈单元的工作原理 |
| 4.2 能量回馈单元的小信号模型 |
| 4.2.1 BUCK变换器的小信号模型 |
| 4.2.2 移相全桥的小信号模型 |
| 4.3 控制策略及控制器设计 |
| 4.3.1 控制策略分析 |
| 4.3.2 控制器设计 |
| 4.4 直流母线电压谐波抑制 |
| 4.4.1 直流母线电压谐波产生原因 |
| 4.4.2 直流母线电压谐波抑制 |
| 4.4.3 陷波滤波器在控制环路中的设置 |
| 第5章 控制系统设计 |
| 5.1 控制系统的硬件结构 |
| 5.1.1 交流调理电路 |
| 5.1.2 直流调理电路 |
| 5.1.3 开关量输入输出电路 |
| 5.1.4 驱动电路 |
| 5.2 系统软件设计 |
| 5.2.1 DSP软件设计 |
| 5.2.2 CPLD软件设计 |
| 第6章 系统仿真与实验研究 |
| 6.1 系统仿真研究 |
| 6.1.1 负载模拟两种控制对比仿真 |
| 6.1.2 系统整体仿真 |
| 6.2 实验研究 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（8）基于变换器串并联的交直交牵引变电所拓扑结构与控制技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 牵引供电系统突出问题 |
| 1.2.1 牵引负荷无功问题 |
| 1.2.2 牵引负荷谐波问题 |
| 1.2.3 牵引负荷负序问题 |
| 1.2.4 电分相问题 |
| 1.3 牵引供电系统突出问题治理方案国内外研究现状 |
| 1.3.2 相序轮换策略 |
| 1.3.3 使用平衡变压器 |
| 1.3.4 无源和有源补偿方案 |
| 1.3.5 三相-单相对称变换 |
| 1.3.6 治理方案对比 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 交直交牵引变电所结构 |
| 2.1 交直交牵引变电所主电路拓扑结构 |
| 2.1.1 高压大功率变换器 |
| 2.1.2 交直交牵引变电所主电路结构 |
| 2.2 交直交牵引变电所主电路设计 |
| 2.2.1 系统级 |
| 2.2.2 整流输入 |
| 2.2.3 直流环节 |
| 2.2.4 逆变输出 |
| 2.3 与现有方案的优势对比分析 |
| 2.3.1 与传统牵引供电系统的对比 |
| 2.3.2 与RPC以及基于有源补偿装置的同相供电系统的对比 |
| 2.3.3 与基于MMC的牵引环流站方案对比 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 交直交牵引变电所控制策略 |
| 3.1 总体控制方案设计 |
| 3.2 交直交牵引变电所输入侧控制 |
| 3.2.1 交直交系统输入侧整体控制策略 |
| 3.2.2 单相PWM整流器工作原理和数学模型 |
| 3.2.3 单相PWM整流器控制策略 |
| 3.3 交直交牵引变电所输出侧控制 |
| 3.3.1 输出侧整体控制策略 |
| 3.3.2 级联逆变器输出电压控制 |
| 3.3.3 并联逆变器环流抑制 |
| 3.3.4 调制策略 |
| 3.4 仿真结果与分析 |
| 3.4.1 单相整流器仿真 |
| 3.4.2 电网侧电能质量仿真 |
| 3.4.3 输出侧串并联结构仿真 |
| 3.4.4 负载电流前馈环节仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 并网运行控制策略 |
| 4.1 逆变器控制技术 |
| 4.2 并网运行特性 |
| 4.3 并网运行控制策略 |
| 4.4 并网运行仿真结果与分析 |
| 4.4.1 并网运行场景 |
| 4.4.2 空载工况下牵引变电所输出电压与电流 |
| 4.4.3 负载工况下牵引变电所输出电压与电流 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实验样机研制 |
| 5.1 实验样机主电路 |
| 5.1.1 实验样机整体结构 |
| 5.1.2 功率模块结构 |
| 5.2 控制系统硬件结构及软件流程 |
| 5.2.1 控制系统硬件结构 |
| 5.2.2 控制系统软件流程 |
| 5.3 样机实验结果分析 |
| 5.3.1 功率模块实验结果分析 |
| 5.3.2 样机整机性能调试结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）电力机车电力电子牵引变压器控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电力电子牵引变压器拓扑结构方案 |
| 1.2.2 电力电子牵引变压器控制技术的发展现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容和工作 |
| 第二章 电力电子牵引变压器整流级级联H桥整流器控制策略研究 |
| 2.1 PETT整流级级联H桥整流器拓扑结构与数学模型 |
| 2.1.1 拓扑结构 |
| 2.1.2 级联H桥整流器的数学模型 |
| 2.2 PETT整流级调制算法 |
| 2.2.1 正弦脉宽调制算法 |
| 2.2.2 载波移相调制 |
| 2.3 PETT整流级级联H桥整流器控制策略 |
| 2.3.1 瞬态电流控制策略 |
| 2.3.2 单相d-q电流解耦控制 |
| 2.4 PETT整流级级联H桥整流器新型控制策略 |
| 2.4.1 瞬时功率理论数学模型 |
| 2.4.2 单相系统瞬时功率环节设计 |
| 2.4.3 注入虚拟惯性环节 |
| 2.5 仿真设计分析 |
| 2.5.1 PETT整流级级联H桥整流器仿真设计 |
| 2.5.2 仿真结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 电力电子牵引变压器整流级级联H桥整流器电容电压不平衡问题分析 |
| 3.1 电容等效参数不同分析 |
| 3.2 电容电压负载不平衡分析 |
| 3.3 直流电容电压二倍频分析 |
| 3.3.1 二倍频产生原因分析 |
| 3.3.2 二倍频抑制控制器设计 |
| 3.4 PETT整流级级联H桥电容电压平衡算法 |
| 3.4.1 传统电容电压平衡算法 |
| 3.4.2 新型电容电压平衡算法 |
| 3.5 仿真分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 电力电子牵引变压器隔离级双有源全桥DC-DC变换器控制策略研究 |
| 4.1 PETT隔离级双有源全桥DC-DC变换器工作模态分析 |
| 4.1.1 双有源全桥DC-DC电路拓扑结构 |
| 4.1.2 双有源全桥DC-DC电路工作模态分析 |
| 4.2 PETT隔离级双有源全桥DC-DC变换器移相控制策略 |
| 4.2.1 双有源全桥DC-DC变换器单移相控制 |
| 4.2.2 双有源全桥DC-DC变换器双移相控制 |
| 4.2.3 双有源全桥DC-DC变换器优化控制 |
| 4.3 仿真设计 |
| 4.3.1 双有源全桥DC-DC变换器单移相SPS控制仿真 |
| 4.3.2 单侧双重移相DPS双有源全桥DC-DC优化控制仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 电力电子牵引变压器隔离级双有源全桥DC-DC变换器功率均衡策略研究 |
| 5.1 PETT隔离级双有源全桥DC-DC变换器功率均衡基本原理 |
| 5.2 PETT隔离级双有源全桥DC-DC变换器功率均衡控制策略 |
| 5.2.1 功率反馈式隔离级功率功率均衡策略 |
| 5.2.2 功率前馈式隔离级功率均衡控制策略 |
| 5.2.3 基于输出电流隔离级功率均衡控制策略 |
| 5.3 仿真设计分析 |
| 5.4 PETT整体仿真分析 |
| 5.4.1 PETT整体仿真模型 |
| 5.4.2 PETT整体仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 论文后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）基于交错并联DC-DC的EV驱动-充电集成系统关键问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 三相交错并联DC-DC控制策略 |
| 1.2.2 集成充电机控制策略 |
| 1.2.3 单相PWM整流器二次纹波抑制 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 集成系统控制策略研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电动汽车驱动-充电集成系统集成方案 |
| 2.2.1 三相交错并联DC-DC驱动系统工作原理 |
| 2.2.2 集成充电机工作原理 |
| 2.3 三相交错并联DC-DC控制系统设计及仿真 |
| 2.4 集成充电机控制系统设计及仿真 |
| 2.4.1 单相PWM整流器工作模态分析 |
| 2.4.2 基于旋转坐标系下的dq电流解耦控制 |
| 2.4.3 并联谐波控制器的控制策略 |
| 2.4.4 单相PWM整流器+Buck充电系统仿真 |
| 2.4.5 充电系统的并网逆变模式仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 集成充电系统二次谐波抑制及仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 母线电容寿命分析 |
| 3.3 提升母线电容寿命的方案 |
| 3.3.1 直流侧解耦 |
| 3.3.2 差分变换器 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 集成系统效率优化设计与仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三相交错并联DC-DC效率优化设计 |
| 4.2.1 三相交错并联DC-DC损耗仿真 |
| 4.2.2 三相交错并联DC-DC效率优化方案 |
| 4.2.3 三相交错并联DC-DC热仿真结果 |
| 4.3 集成充电机效率优化设计 |
| 4.3.1 集成充电机效率优化方案 |
| 4.3.2 集成充电机损耗仿真结果 |
| 4.3.3 集成充电机热仿真结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
四、DC/DC并联方案用于PWM整流器（论文参考文献）
- [1]具有谐波补偿功能的单相PWM整流器研制[D]. 杨连泽. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]分数阶PWM整流器与逆变器的建模、分析与控制[D]. 徐俊华. 广西大学, 2021(01)
- [3]基于APD技术的单相PWM整流器二次纹波抑制策略研究[D]. 方晓雨. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]飞机地面静变电源蓄电池充放电系统的研究[D]. 王朝强. 西华大学, 2021(02)
- [5]三相电流源型PWM整流器调制与控制策略研究[D]. 周琛力. 重庆理工大学, 2021(02)
- [6]双有源桥型单级式AC-DC变换器优化控制技术研究[D]. 李晓光. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [7]50kW直流能馈型交流电子负载的研究与实现[D]. 黄世元. 湖北工业大学, 2020(04)
- [8]基于变换器串并联的交直交牵引变电所拓扑结构与控制技术研究[D]. 李林蔚. 北京交通大学, 2020(03)
- [9]电力机车电力电子牵引变压器控制策略研究[D]. 杨声弟. 华东交通大学, 2020(03)
- [10]基于交错并联DC-DC的EV驱动-充电集成系统关键问题研究[D]. 王金鑫. 哈尔滨工业大学, 2020(01)