基于重復(fù)控制的Buck-Boost矩陣變換器控制策略研究.pdf

1、矩陣變換器是一種具有簡單拓撲結(jié)構(gòu)和諸多優(yōu)良電氣特性的“綠色”變頻器，但因存在電壓傳輸比低等缺陷而限制了其推廣應(yīng)用。為此，研究者提出了一種稱為Buck- Boost矩陣變換器(Buck-Boost matrix converter，BBMC)的新型主電路拓撲結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有效克服了傳統(tǒng)矩陣變換器存在的電壓傳輸比低的問題。而針對該拓撲結(jié)構(gòu)，目前已研究采用了多種控制策略并取得了一定的控制效果，但同時各控制策略也都存在輸出電壓穩(wěn)態(tài)誤差較大的問題，

2、即其實際輸出電壓與其參考電壓之間存在較大的穩(wěn)態(tài)跟蹤誤差。文中對該控制策略的基本原理進行了說明，對其具體設(shè)計方法進行了深入研究，并對其控制效果進行了仿真與實驗驗證，結(jié)果證明了該控制策略的有效性和可行性。論文主要內(nèi)容安排如下：
　　1、首先簡要介紹了電力變換器的發(fā)展概況，接著闡述了矩陣變換器的研究現(xiàn)狀及國內(nèi)外在提高矩陣變換器電壓傳輸比方面所開展的主要工作，介紹了BBMC的基本特點、常用控制方法及存在的問題，并提出論文擬采用的控制方法，

3、最后介紹了論文的基本結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容。
　　2、闡述了BBMC的結(jié)構(gòu)特點和工作原理，同時根據(jù)其主電路結(jié)構(gòu)分為整流級和逆變級兩部分并可獨立控制的特點，分別介紹了其整流級和逆變級已研究采用的控制策略的基本原理與設(shè)計方法。
　　3、針對 BBMC逆變級存在輸出電壓穩(wěn)態(tài)誤差較大的問題，提出采用基于重復(fù)控制與 PI控制結(jié)合的復(fù)合控制策略，闡述了該控制策略的基本原理和具體設(shè)計方法，并采用 Matlab/Simulink對其控制效果進行了仿

4、真驗證，同時與雙閉環(huán)控制策略進行了對比分析。
　　4、鑒于BBMC輸出電壓的穩(wěn)態(tài)誤差等性能指標與其復(fù)合控制策略的相關(guān)控制參數(shù)相關(guān)，提出采用帶動態(tài)慣性權(quán)重因子和學習因子的遺傳免疫微粒群算法（Particle Swarm Optimization，PSO）對其控制參數(shù)進行優(yōu)化，并對優(yōu)化結(jié)果進行了仿真驗證。
　　5、采用 DSP作為系統(tǒng)控制器、以MOSFET作為主電路功率開關(guān)，研制了BBMC實驗裝置，對上述理論分析進行了實驗驗證。