基于矩陣式變換器的直流無刷電機控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、矩陣式變換器是一種拓撲結(jié)構(gòu)新穎的電力電子變換器，輸入與輸出直接通過開關(guān)矩陣相連接，屬于交-交（AC-AC）變頻裝置。相比于傳統(tǒng)交-直-交變頻裝置，它具有體積緊湊、功率因數(shù)可調(diào)等諸多優(yōu)點。直流無刷電機是一種以電子換相裝置取代機械換相裝置的新型電機，其既具有直流電動機的調(diào)速性能，同時又具有交流電機結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護方便等優(yōu)點。因此，對于基于矩陣式變換器的直流無刷電機控制系統(tǒng)進行研究有著重要意義，可以兼得矩陣式變換器和直流無刷電機的優(yōu)點

2、。
　　為此，本文對使用矩陣式變換器作為直流無刷電機驅(qū)動器的控制系統(tǒng)進行了詳細的分析和研究，主要完成了以下幾方面的工作：
　　本文首先分析了直流無刷電機和矩陣式變換器的結(jié)構(gòu)與基本原理，分別完成了這兩種裝置的數(shù)學(xué)建模工作，為下一步的控制系統(tǒng)建模與仿真奠定了基礎(chǔ)。
　　隨后，本文根據(jù)矩陣式變換器的間接等效模型提出了一種適用于驅(qū)動直流無刷電機的間接型的調(diào)制策略。間接等效模型將矩陣式變換器等效為虛擬整流環(huán)節(jié)與虛擬逆變環(huán)節(jié)，并對

3、兩個環(huán)節(jié)分別進行調(diào)制。本文根據(jù)直流無刷電機的特點對傳統(tǒng)的間接調(diào)制策略進行了改進，利用 SIMULINK搭建了整個控制系統(tǒng)的模型并進行了仿真驗證，仿真結(jié)果表明本文所提出的用于直流無刷電機的間接調(diào)制策略是有效的，能夠?qū)崿F(xiàn)直流無刷電機的調(diào)速。
　　本文就矩陣式變換器特有的雙向開關(guān)換流問題分析了其四步換流控制的過程，抽象出換流過程的有限狀態(tài)機形式，并利用Verilog HDL編寫了可綜合風格的代碼，實現(xiàn)了換流的FPGA控制。
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