基于智能优化算法的三电平逆变器SHEPWM调制方法研究

摘要

中点箝位型三电平逆变器由于其等效开关频率高、单管承受电压低、输出电压波形好等优点，已经成为当今电力电子和电力传动技术的研究热点。而PWM控制方法是三电平NPC逆变器研究中的关键技术之一。本文在介绍中点箝位型三电平逆变器理论的基础上，重点对智能优化算法在中点箝位型三电平逆变器特定谐波消除模型优化中的应用进行了研究。论文的主要研究工作如下： 1. 回顾了三电平逆变器的发展与现状，对三电平逆变器的多种拓扑结构及其PWM控制方法的进行了介绍，在此基础上建立了SHEPwM控制方法数学模型；并介绍了多种求解SHEPWM消谐模型的方法以及本文所要涉及的智能优化方法。 2. 对蚁群算法数学模型的建立、计算流程及其特点做了详细的介绍，此基础上介绍了蚁群算法的应用(TSP问题和连续函数优化问题)。 3. 在对遗传算法数学模型的建立、计算流程及其特点做详细的介绍的基础上，分析了遗传算法在连续函数优化问题中的应用。 4. 对SHEPWM消谐模型进行优化建模，并在此基础上用蚁群算法和遗传算法来求解该最优化模型，得出所需开关角度；最后搭建了以TMS320LF2407A DSP为核心控制芯片构建的三电平NPC逆变器实验平台，通过仿真和实验验证了基于智能优化算法的三电平NPC逆变器消谐模型的有效性。

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致谢

第一章绪论

1.1三电平逆变器及其调制方法概述

1.1.1三电平逆变器的主拓扑电路

1.1.2三电平逆变器的调制方法

1.2 SHEPWM消谐模型与计算方法介绍

1.2.1三电平NPC逆变器的SHEPWM消谐模型

1.2.2消谐模型的求解

1.3本文的主要内容

第二章蚁群算法

2.1蚁群算法概述

2.1.1蚁群算法模型的建立

2.1.2蚁群算法的计算流程

2.1.3蚁群算法的特点

2.2蚁群算法的应用

2.2.1 TSP问题

2.2.2连续函数优化问题

本章小结

第三章遗传算法

3.1遗传算法概述

3.1.1遗传算法模型建立

3.1.2遗传算法的计算流程

3.1.3遗传算法的特点

3.2遗传算法的应用

3.2.1连续函数优化问题

3.2.2测试结果比较分析

本章小结

第四章基于智能优化算法的SHEPWM控制方法研究

4.1传统消谐方程组解法

4.2 SHEPWM消谐模型的优化建模

4.2.1最优化模型的建立

4.2.2仿真和实验平台

4.3基于连续域蚁群算法的SHEPWM控制方法

4.3.1方程组的求解

4.3.2仿真和实验结果分析

4.4基于遗传算法的SHEPWM控制方法

4.4.1方程组的求解

4.4.2仿真结果分析

本章小结

第五章总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文