一种改进的PMSM模型预测直接转矩控制方法 被引量：24

1

作者 吕帅帅 林辉 +2 位作者 李兵强 潘勉 李训根 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期102-111,共10页

针对永磁同步电机直接转矩控制转矩和磁链脉动大、开关频率不恒定的问题,对转矩脉动和开关频率不恒定原因进行分析,结合占空比和SVPWM调制思想,提出了一种新型PWM调制的永磁同步电机模型预测直接转矩控制。采用代价函数代替传统直接转... 针对永磁同步电机直接转矩控制转矩和磁链脉动大、开关频率不恒定的问题,对转矩脉动和开关频率不恒定原因进行分析,结合占空比和SVPWM调制思想,提出了一种新型PWM调制的永磁同步电机模型预测直接转矩控制。采用代价函数代替传统直接转矩控制的电压矢量选择表,根据转矩和磁链的综合误差确定所选有效电压矢量以及占空比,将选择的有效电压矢量和零电压矢量按空间电压矢量合成顺序产生使开关频率恒定的PWM。另外,考虑到采样和控制的延时,对转矩和磁链进行多步预测,提前一个控制周期计算并输出所需要的PWM波。仿真和实验结果表明,基于新型PWM调制的PMSM模型预测直接转矩控制方法能够使逆变器开关频率恒定,降低相电流的谐波含量,进而有效抑制转矩和磁链脉动,提高了DTC的转矩控制精度。 展开更多

关键词 模型预测控制 占空比 永磁同步电机 开关频率恒定 脉宽调制 直接转矩控制

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稳态性能改善的双三相永磁电机直接转矩控制 被引量：22

2

作者 黄林森 赵文祥 +1 位作者 吉敬华 薛瑞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期355-367,共13页

传统直接转矩控制的双三相永磁电机存在电流谐波含量高、磁链脉动和转矩脉动大的缺点。为改善双三相永磁电机稳态性能,该文提出虚拟电压矢量集的新型占空比调制直接转矩控制。首先,电压矢量集由传统的12个基本电压矢量拓展到24个虚拟电... 传统直接转矩控制的双三相永磁电机存在电流谐波含量高、磁链脉动和转矩脉动大的缺点。为改善双三相永磁电机稳态性能,该文提出虚拟电压矢量集的新型占空比调制直接转矩控制。首先,电压矢量集由传统的12个基本电压矢量拓展到24个虚拟电压矢量,通过虚拟电压矢量实现对谐波平面的控制,减小谐波电流;再通过增加矢量个数减小磁链的控制误差,达到降低磁链脉动的目的。其次,分别定义用于动态工况和稳态工况的开关表及占空比的计算方法,稳态工况的开关表和占空比计算可减小稳态时的转矩脉动,动态工况的开关表和占空比计算用于保证系统的动态响应。最后,通过实验验证所提控制算法的可行性。 展开更多

关键词 直接转矩控制 双三相永磁电机 占空比调制 虚拟电压矢量 转矩脉动 电流谐波

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双三相永磁同步电机占空比直接转矩控制 被引量：10

3

作者 张志锋 朱春海 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2020年第4期361-367,共7页

针对双三相永磁同步电机传统直接转矩控制中存在转矩脉动和电流谐波大的问题,提出了一种基于合成虚拟矢量和占空比调制相结合的改进直接转矩控制策略.利用脉宽调制技术对电压矢量进行重构,得到12个虚拟矢量并组成新的开关表.根据占空比... 针对双三相永磁同步电机传统直接转矩控制中存在转矩脉动和电流谐波大的问题,提出了一种基于合成虚拟矢量和占空比调制相结合的改进直接转矩控制策略.利用脉宽调制技术对电压矢量进行重构,得到12个虚拟矢量并组成新的开关表.根据占空比调制原理,在一个控制周期内同时作用一个虚拟矢量和一个零矢量,采用一种简单的占空比计算方法得到虚拟矢量在一个采样周期内的作用时间.仿真结果表明,该方法可以有效减小谐波电流和转矩脉动,同时保持了传统直接转矩控制的优点. 展开更多

关键词 双三相 永磁同步电机 直接转矩控制 占空比 脉宽调制 虚拟矢量 谐波电流 转矩脉动

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永磁同步电机电流环频率响应改进策略研究 被引量：7

4

作者 肖海峰 贺昱耀 乔社娟 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期107-113,共7页

针对永磁同步电机矢量控制电流环内存在的固有延迟环节,如电流采样、占空比计算、逆变器死区效应及数字控制延时等。在同步旋转坐标系下引入电流解耦项jωrL,分析制约电流环频率响应能力的主要迟滞因素,并对比不同电流采样时刻与脉宽调... 针对永磁同步电机矢量控制电流环内存在的固有延迟环节,如电流采样、占空比计算、逆变器死区效应及数字控制延时等。在同步旋转坐标系下引入电流解耦项jωrL,分析制约电流环频率响应能力的主要迟滞因素,并对比不同电流采样时刻与脉宽调制(pulse width modulation,PWM)占空比更新时序对电流环频率响应的影响。提出了一种新的电流采样时机和更新输出PWM信号模式,在半个载波周期内优化采样、计算和输出时序,减小了电流环固有延时等待时间。在载波频率不变的前提下,提高电流环动态加速过程中电流的跟踪性能。仿真和实验结果与理论分析基本吻合,电流环的频率频带带宽提高了近一倍,表明该策略的有效性和正确性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 频率响应 占空比更新 脉宽调制 电流环

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永磁同步电机直接转矩控制新型占空比调制策略 被引量：5

5

作者 袁天清 王大志 +1 位作者 李烨 王兴宇 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1673-1678,共6页

针对传统永磁同步电机直接转矩控制系统转矩脉动和磁链脉动较大,现有占空比调制策略计算复杂等问题,提出一种新型占空比调制策略.该调制策略利用定子磁链和扇区电压矢量的作用角区分转矩脉动和磁链脉动在控制系统中的权重系数,并设计新... 针对传统永磁同步电机直接转矩控制系统转矩脉动和磁链脉动较大,现有占空比调制策略计算复杂等问题,提出一种新型占空比调制策略.该调制策略利用定子磁链和扇区电压矢量的作用角区分转矩脉动和磁链脉动在控制系统中的权重系数,并设计新型开关表,保证在任一控制周期中最佳电压矢量的选择.在保证系统计算量较低的前提下,利用权重系数和最佳电压矢量推导最优占空比计算公式.仿真和实验结果证明,所提出的新型占空比调制策略可以大幅度抑制转矩脉动和磁链脉动,获得较好的稳态运行性能,并保持系统快速动态响应性能. 展开更多

关键词 占空比调制 永磁同步电机 直接转矩控制 转矩脉动 磁链脉动

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直联式空压机PWM变占空比控制 被引量：3

6

作者 钟美鹏 郑水英 潘晓弘 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期213-217,共5页

研究了一种用直流无刷电动机驱动的直联式空压机,借鉴直接转矩控制的思想,根据直联式空压机负载的特点,提出了一种基于单片机的脉宽调制(PWM)变占空比控制方法。根据空压机负载,将控制周期中的每一拍设置成不同的占空比。给出了基于Simu... 研究了一种用直流无刷电动机驱动的直联式空压机,借鉴直接转矩控制的思想,根据直联式空压机负载的特点,提出了一种基于单片机的脉宽调制(PWM)变占空比控制方法。根据空压机负载,将控制周期中的每一拍设置成不同的占空比。给出了基于Simulink的仿真计算,仿真结果表明,这种控制方法简单可行,直联式空压机转速波动较小,且有较好的稳定性和抗干扰能力。试验结果表明,PWM变占空比控制能达到节约成本,提高效率,减小转速波动的效果。 展开更多

关键词 直联式空压机 直流无刷电动机 变占空比 脉冲宽度调制

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一种应用于三相PWM整流器的空间矢量脉宽调制优化算法及谐波计算 被引量：3

7

作者 郭俊逸 刘沛津 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第23期189-194,共6页

为解决传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术步骤烦琐、计算量大及占用微处理器资源多等不足,提出一种在复平面坐标系下,利用三相电压幅值及其简单四则运算即可得到各相占空比的优化SVPWM算法,极大地减小了计算量并简化了计算过程。在此基础... 为解决传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术步骤烦琐、计算量大及占用微处理器资源多等不足,提出一种在复平面坐标系下,利用三相电压幅值及其简单四则运算即可得到各相占空比的优化SVPWM算法,极大地减小了计算量并简化了计算过程。在此基础上,针对电压型PWM整流器(VSR)网侧存在电压谐波庞杂且不易抑制等问题,采用傅里叶分析推导出在载波比和调制度变化时,仍可定量计算输出相电压各次谐波的表达式,并通过三相VSR双闭环矢量控制模型验证了该优化算法有效性,得出相应的谐波电压分布规律,为网侧滤波器的设计提供了依据和指导。 展开更多

关键词 整流 占空比 空间矢量脉宽调制算法 电压谐波 载波比 调制度 三相VSR

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混合型调光电子镇流器的研究

8

作者 滕妨华 刘晨阳 张仲超 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2003年第6期42-44,共3页

介绍了一种新型的荧光灯调光控制方式,即通过占空比调制和频率调制相结合的方式控制荧光灯的输出功率。首先,基于与功率相关的荧光灯模型,通过基波近似的方法得到了控制方程,得出了荧光灯的调光特性;然后,以一个半桥式串联谐振并联负载... 介绍了一种新型的荧光灯调光控制方式,即通过占空比调制和频率调制相结合的方式控制荧光灯的输出功率。首先,基于与功率相关的荧光灯模型,通过基波近似的方法得到了控制方程,得出了荧光灯的调光特性;然后,以一个半桥式串联谐振并联负载电路为例,给出了设计步骤及仿真、实验结果。 展开更多

关键词 镇流器 谐振/电子镇流器 调光 占空比调制 功率模型

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基于占空比调制的PMSM直接转矩控制 被引量：2

9

作者 吴伟乾 凌有铸 陈孟元 《安徽工程大学学报》 CAS 2016年第2期82-86,共5页

为抑制传统直接转矩控制系统中固有的磁链和转矩脉动,分析了零矢量在永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制中对磁链和转矩的影响.基于电压空间矢量调制技术当中电压矢量合成的控制思想,采取有效电压矢量和零矢量共同作用的控制方式构成基于... 为抑制传统直接转矩控制系统中固有的磁链和转矩脉动,分析了零矢量在永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制中对磁链和转矩的影响.基于电压空间矢量调制技术当中电压矢量合成的控制思想,采取有效电压矢量和零矢量共同作用的控制方式构成基于占空比调制的PMSM直接转矩控制系统(DTC-DRM),并改进了占空比的计算方式,以转矩偏差、定子磁链偏差以及电机的转速信息来计算占空比,所需参数少,简化了传统占空比控制技术复杂的占空比计算.与传统DTC的仿真结果对比,验证了系统方案的可行性和有效性,且能保持系统结构简单和较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 零矢量 占空比调制 转矩脉动 磁链偏差

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基于占空比调制的无刷双馈电机转矩脉动最小化控制研究 被引量：2

10

作者 李冰 刘石 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2505-2511,共7页

针对无刷双馈电机采用传统直接转矩控制方法存在着转矩和磁链脉动大、开关频率不固定等问题,在分析传统直接转矩控制产生脉动原因的基础上,提出一种基于占空比调制的脉动最小化直接转矩控制策略,根据无刷双馈电机的状态方程,结合预测控... 针对无刷双馈电机采用传统直接转矩控制方法存在着转矩和磁链脉动大、开关频率不固定等问题,在分析传统直接转矩控制产生脉动原因的基础上,提出一种基于占空比调制的脉动最小化直接转矩控制策略,根据无刷双馈电机的状态方程,结合预测控制思想,根据当前电流、转矩和磁链预测下一时刻的转矩和磁链,采用一个控制周期内转矩脉动最小化原则计算出非零电压矢量作用的时间,从而减小转矩脉动。实验验证表明,该控制方法在保持传统直接转矩控制优点的基础上,能有效减小转矩脉动,改善直接转矩控制的性能。 展开更多

关键词 无刷双馈电机 占空比调制 转矩脉动 预测控制 直接转矩

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无刷双馈电机的模糊占空比直接转矩控制 被引量：1

11

作者 李冰 刘石 陈英慧 《自动化仪表》 CAS 2017年第11期31-35,39,共6页

针对无刷双馈电机在采用传统直接转矩控制方法时存在转矩和磁链脉动大等问题,对无刷双馈电机内部电磁关系、传统直接转矩控制产生脉动的原因进行了分析。在传统直接转矩控制中,当磁链所处位置不同时,所选电压矢量对转矩及磁链幅值的影... 针对无刷双馈电机在采用传统直接转矩控制方法时存在转矩和磁链脉动大等问题,对无刷双馈电机内部电磁关系、传统直接转矩控制产生脉动的原因进行了分析。在传统直接转矩控制中,当磁链所处位置不同时,所选电压矢量对转矩及磁链幅值的影响也不同。在此基础上,提出了一种基于模糊占空比调制的直接转矩控制策略,并制定了相应的模糊控制规则。将电磁转矩偏差、磁链幅值偏差及磁链角所处位置模糊化后送入模糊控制器,根据制定的模糊控制规则,确定一个控制周期内有效电压矢量的占空比;通过有效电压矢量与零矢量的不同作用时间来减小直接转矩控制时的转矩与磁链脉动。试验结果表明,基于模糊占空比调制的直接转矩控制方法在保持传统直接转矩控制优点的基础上,能够有效减小转矩脉动与磁链脉动,改善了无刷双馈电机直接转矩控制的性能。 展开更多

关键词 无刷双馈电机 占空比调制 转矩脉动 模糊控制 直接转矩 DSP 智能功率模块 逆变器

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基于占空比调制的永磁同步直线电机直接推力控制策略

12

作者 谢洋 蒋宁 《河南科技》 2023年第2期10-14,共5页

【目的】为了降低永磁同步直线电机的控制成本,本研究提出一种采用占空比调制实现电机直接推力控制的策略,只使用速度传感器即可实现电机的闭环控制。【方法】在传统直接推力控制策略的基础上,可推导出有效电压空间矢量和电机的推力波... 【目的】为了降低永磁同步直线电机的控制成本,本研究提出一种采用占空比调制实现电机直接推力控制的策略,只使用速度传感器即可实现电机的闭环控制。【方法】在传统直接推力控制策略的基础上,可推导出有效电压空间矢量和电机的推力波动间的关系。在此基础上,通过在一个控制周期内同时采用非零电压矢量和零矢量的共同作用,来降低电机的推力脉动。【结果】针对永磁同步直线电机的结构特点,通过仿真来分析其控制性能,结果显示该方法对降低电机推力波动有一定效果。【结论】因此,采用占空比调制策略能有效减小电机的推力波动。 展开更多

关键词 永磁同步直线电机 直接推力控制 占空比调制

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单相逆变器小波占空比跟踪调制策略

13

作者 宁振 吴雷 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第4期419-423,共5页

为进一步改善逆变器输出谐波的频谱分布,降低较难被滤除的低次谐波含量,提出一种基于占空比跟踪的单相逆变器小波调制(WM)技术。分析了WM采样与重构实现过程,通过改造Haar小波函数实现单相WM逆变器输出电压占空比的跟踪。仿真表明,这种W... 为进一步改善逆变器输出谐波的频谱分布,降低较难被滤除的低次谐波含量,提出一种基于占空比跟踪的单相逆变器小波调制(WM)技术。分析了WM采样与重构实现过程,通过改造Haar小波函数实现单相WM逆变器输出电压占空比的跟踪。仿真表明,这种WM控制输出电压占空比与调制信号同步变化,显著降低了低次谐波含量,改善了逆变器输出谐波频谱分布,总谐波畸变率降低,有助于减少谐波对电网的干扰。 展开更多

关键词 逆变器 占空比 小波调制

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基于占空比调制的新型十八扇区直接转矩研究

14

作者 吴中豪 周洁敏 +1 位作者 李涛 朱紫涵 《电工电气》 2020年第7期13-18,50,共7页

传统永磁同步电机直接转矩控制稳态运行时,存在定子磁链幅值和电磁转矩脉动较大的问题。分析了有效电压矢量对于定子磁链和转矩控制效果的不平衡问题,基于扇区细分的思想,并结合三电平逆变器新增的6个有效电压矢量,提出了新型十八扇区... 传统永磁同步电机直接转矩控制稳态运行时,存在定子磁链幅值和电磁转矩脉动较大的问题。分析了有效电压矢量对于定子磁链和转矩控制效果的不平衡问题,基于扇区细分的思想,并结合三电平逆变器新增的6个有效电压矢量,提出了新型十八扇区直接转矩控制方法,以此来改善电压矢量的控制效果。针对传统直接转矩控制中,由于整个采样周期施加同一电压矢量而带来的过补偿问题,采用占空比调制减小转矩脉动。与传统直接转矩控制效果进行仿真对比,验证了所提新型控制策略减小定子磁链和电磁转矩波动的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 直接转矩控制 占空比调制

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基于占空比调制的永磁同步电机直接转矩控制 被引量：40

15

作者 牛峰 李奎 王尧 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期20-29,共10页

针对传统直接转矩控制方法转矩和定子磁链脉动大、开关频率不恒定等问题,本文在详细分析转矩脉动和定子磁链脉动数学模型的基础上,提出了一种基于占空比调制的模型预测直接转矩控制策略。该策略根据转矩和定子磁链的综合误差确定所选电... 针对传统直接转矩控制方法转矩和定子磁链脉动大、开关频率不恒定等问题,本文在详细分析转矩脉动和定子磁链脉动数学模型的基础上,提出了一种基于占空比调制的模型预测直接转矩控制策略。该策略根据转矩和定子磁链的综合误差确定所选电压矢量的占空比,根据不同的控制目标,占空比的计算方法可分为最终值法、平均值法和有效值法,每种方法均给出了精确的数学模型并进行了对比分析。同时考虑到实际应用中控制延迟的问题,引入了模型预测控制方法对系统变量进行预测,提前一个采样周期计算出所需施加的电压矢量及其占空比。仿真结果表明,基于占空比调制的模型预测直接转矩控制可以有效地抑制转矩脉动和定子磁链脉动,且逆变器开关频率恒定,同时降低系统采样频率。 展开更多

关键词 永磁同步电机 直接转矩控制 占空比调制 模型预测控制

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基于差动电压放大器的占空比测量电路设计 被引量：5

16

作者 戚栋 王宁会 孙炳全 《仪表技术》 2004年第4期65-66,共2页

介绍一种利用占空比与PWM电路补偿端电压之间的关系 ,设计的以差动电压放大器为核心构成的占空比测量电路 ;它能以数字显示形式直接给出脉冲电源输出电压的占空比。

关键词 占空比 脉冲电源 差动电压放大器 脉宽调制

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Z-源逆变器MPPT和逆变控制方法研究 被引量：4

17

作者 贾利锋 李迎迎 高金辉 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期72-77,共6页

Z-源逆变器由于采用了独特的阻抗网络,能够利用桥臂的直通状态实现自由升降压,因此,可在单级系统中同时实现MPPT和并网逆变功能.本文分析了Z-源逆变器的升压原理,讨论了直通占空比和逆变调制因子之间的制约关系,并在此基础上设计了直通... Z-源逆变器由于采用了独特的阻抗网络,能够利用桥臂的直通状态实现自由升降压,因此,可在单级系统中同时实现MPPT和并网逆变功能.本文分析了Z-源逆变器的升压原理,讨论了直通占空比和逆变调制因子之间的制约关系,并在此基础上设计了直通占空比d0和逆变调制因子M分别独立控制MPPT和并网输出功率的逆变控制方案.该方案通过给d0和M分别划出合理的取值范围,改善了d0和M的相互制约关系,有效抑制了电网和光伏模块的相互影响.通过实验验证,该方案能够有效跟踪光伏电池最大功率点;稳态工作时,输出电流与电网电压同相位,谐波畸变小,输出功率因数高. 展开更多

关键词 光伏并网系统 Z-源逆变器 最大功率点跟踪 直通占空比 调制因子

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开关电感准Z源逆变器新型PWM调制策略的研究 被引量：2

18

作者 陈聘 李少纲 《电器与能效管理技术》 2017年第20期44-50,共7页

以开关电感准Z源逆变器为控制对象,采用一种新型PWM调制策略对其进行逆变控制。调制策略通过一个新的控制参数对直通占空比进行控制,实现了直通占空比与调制因子的解耦控制,增加了逆变器控制的灵活性,并在MATLAB/Simulink中进行了仿真... 以开关电感准Z源逆变器为控制对象,采用一种新型PWM调制策略对其进行逆变控制。调制策略通过一个新的控制参数对直通占空比进行控制,实现了直通占空比与调制因子的解耦控制,增加了逆变器控制的灵活性,并在MATLAB/Simulink中进行了仿真验证。 展开更多

关键词 开关电感准Z源逆变器 脉宽调制 直通占空比 调制因子

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一种提高升压能力的改进型Z源逆变器 被引量：1

19

作者 张超 张迎春 《齐鲁工业大学学报》 2017年第1期59-63,共5页

Z源逆变器(ZSI)自提出以来以其自身的优点成为新能源领域的研究热点。但传统Z源逆变器在广泛应用的同时,其升压能力低的缺陷表现得越来越突出。提出一种提高升压能力改进型Z源逆变器,与传统Z源逆变器相比,在实现相同电压增益的条件下,... Z源逆变器(ZSI)自提出以来以其自身的优点成为新能源领域的研究热点。但传统Z源逆变器在广泛应用的同时,其升压能力低的缺陷表现得越来越突出。提出一种提高升压能力改进型Z源逆变器,与传统Z源逆变器相比,在实现相同电压增益的条件下,改进型拓扑可使用更小的直通占空比和更高的调制因子,降低开关器件的电压应力和电流应力。详细分析了改进型Z源逆变器的工作过程、升压特性和调制原理,最后通过仿真验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 Z源逆变器 直通占空比 调制因子 升压能力 电压增益

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4桥臂矩阵变换器幅值优化容错控制方法

20

作者 王莉娜 张东旭 《电气传动》 北大核心 2014年第6期8-13,共6页

近年来提出的直接占空比脉宽调制技术,由于具有桥臂间控制独立、易于实现等优点,在电力电子系统的脉宽调制控制中得到了很好的应用。采用DDPWM技术和4桥臂矩阵变换器结构,提出一种具有较高电压传输比的幅值优化容错控制方法,可使矩阵变... 近年来提出的直接占空比脉宽调制技术,由于具有桥臂间控制独立、易于实现等优点,在电力电子系统的脉宽调制控制中得到了很好的应用。采用DDPWM技术和4桥臂矩阵变换器结构,提出一种具有较高电压传输比的幅值优化容错控制方法,可使矩阵变换器在正常和故障工作模式下,均能获得较高的电压利用率和功率输出能力。仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 矩阵变换器 直接占空比脉宽调制 容错 电压传输比

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