基于矩陣變換器的異步電動機矢量控制系統(tǒng)研究開題報告

1、<p>　　畢業(yè)設計（論文）開題報告</p><p>　　學 院 :電子信息與自動化學院</p><p>　　專 業(yè) :電氣工程及其自動化</p><p>　　題 目 :基于矩陣變換器的異步電動機矢量控制系統(tǒng)研究</p><p>　擬選題目基于矩陣變換器的異步電動機矢量控制系統(tǒng)研究</p><p>　選

2、題依據及研究意義由于常規(guī)變頻裝置中的功率開關器件工作在高頻工作狀態(tài)，導致輸入電流中會有高次諧波而使電源電流波形畸變，污染電網進而影響其他電網負載的正常工作。因此研制新型變頻器成為當前的發(fā)展趨勢，矩陣變換器正是基于這種情況而提出的。最近十多年來電力電子器件和控制手段的發(fā)展與成熟使得矩陣變換器從學術思想變?yōu)楝F實成為可能。經過研究，表明了矩陣變換器具有眾多優(yōu)越的性能：能同時提供正弦輸入電流和輸出電壓；功率可以真正實現雙向流動；輸出電壓幅值、相

3、位和頻率均可以獨立調節(jié)；輸入電流可調節(jié)為超前、滯后或同相于輸入電壓；沒有中間直流環(huán)節(jié)，體積小，重量輕，可靠性高。由于這些優(yōu)點，矩陣變換器正漸漸成為傳統(tǒng)交-直-交變頻器的替代技術，而且它具備一些比交-直-交變頻器更優(yōu)越的性能而有著更廣闊的應用前景：在安裝空間有嚴格要求的裝置上的變頻控制和電源供應，高溫振動等惡劣場合的變頻控制及要求頻繁四象限運行的電動機調速等等。因此對它做進一步深入的研究是很有實際意義的?？梢灶A見在不遠的將來，矩陣變換器將

4、成為廣泛使用的電力變換器之一。</p><p>　文獻綜述（對已有相關代表性研究成果的綜合介紹與評價）矩陣變換器的電路拓撲形式在1976年由Gyugui．L提出，1979年意大利學者M．Venturini和A．Alesina提出矩陣變換器的存在理論，并證明了n相輸入p相輸出的矩陣變換器的實現條件，同時給出了一種電壓控制策略。Venturini的理論，實際上是給出了一種PWM電壓控制的方法，它雖然解決了矩陣變換器諧

5、波問題，但存在輸出輸入電壓比小于0.5的缺陷。隨著電力電子技術和微機控制技術的不斷發(fā)展，矩陣變換器的研究工作越來越被人們所重視，為了解決M．Venturini和A．Alesina控制方案中的不足，先后有不少學者對矩陣變換器進行了一系列的研究工作，并從不同的角度提出了不同的控制方案。如T．A．Lipo、D．G．Holemes提出了一種電流控制型交流PWM調制方法，P．D．Ziogas等提出了一種間接PWM控制方法這些研究基本克服了M．Ve

6、nturini控制方案的缺點，輸出電壓比、功率因數和輸入電流品質方面都取得了很好的改進，但也存在一些不足之處。八十年代末、九十年代初，南斯拉夫學者L.Huber和美國D．Boroievic教授、</p><p>　研究內容（包括基本思路、框架、主要研究方式、方法等）矩陣變換器最初提出時指的是從m相輸入變換到n相輸出的一般化結構，可以根據m、n的取值和輸入輸出端的電源性質對矩陣變換器進行分類。通常人們研究的最多的主

7、要是三相輸入、三相輸出的矩陣變換器，其主要包含有：(1)雙向9開關矩陣變換器，它的輸入和輸出之間采用雙向開關互相連接。(2)電壓源型或電流源型矩陣變換器，它由三組電壓源型或電流源型三相橋式PWM變換器并聯組成。本文主要研究雙向9開關矩陣變換器，以三相交-交矩陣變換器為主要研究對象。1．矩陣變換器控制策略根據矩陣變換器控制目標為輸出電壓或輸出電流的不同，可將變換器各種控制方法分為電壓控制法和電流控制法兩大類。電壓控制法以變換器輸出電壓為控

8、制目標，根據變換器合成輸出電壓時有無中間直流環(huán)節(jié)又可分為間接控制法和直接控制法。間接控制法通過虛擬一個中間直流環(huán)節(jié)分兩步合成輸出電壓，如SVPWM控制法，而直接控制法則由輸入電壓直接合成輸出電壓，如Venturini控制法和雙電壓控制法。本文將采用SVPWM控制法基本原理是：將變換器虛擬為一個整流器和一個逆變器經中間直流環(huán)節(jié)的串接。然后對輸入整流器和輸出逆</p><p>　研究進程安排2.25~3.15完成畢業(yè)

9、實習、調研工作，撰寫實習報告。3.17~3.22查閱相關文獻資料，完成開題報告。3.24~3.29查閱英文資料，完成英文翻譯。3.31~4.19矩陣變換器以及調速系統(tǒng)工作原理分析，空間矢量控制策略的確定。 系統(tǒng)總體方案設計。4.21~5.10系統(tǒng)仿真模型的建立。5.12~5.31仿真編程及調試，仿真實驗結果分析6.2~6.14工作總結，撰寫畢業(yè)論文。6.16~6.21提交論文初稿，論文修改。6.23~6.28論文排版裝訂，答辯準備

10、及答辯。</p><p>　主要參閱文獻[1] M.Venturini.“A new sine wave in sine wave out，conversion technique which eliminates reactive elements.”in Proc.POWERCON7.1980.pp.E3-1-E3-15.[2] Sunter S,Clare J C. A true four quadrant

11、 matrix converterinduction motor drive with servo performance [J],IEEEAnnual Power Electronics Specialists Conference，1996，1：146—151．[3] L.Gyugyi,B.P.Prlly.Static Power Ffrequency Changers：Theory,Performance and Applicat

12、ion[J],New York,John Wiley&Sons Inc.1976.[4] 關柏利，劉洪臣，許殿國.矩陣變換器的四步換流法及硬件實現[J].節(jié)能技術，2004</p><p>　其它說明</p><p>　指導教師是否同意開題簽名:年 月 日</p><p>　教研室教學負責人簽署簽名:年 月 日</p>&