空间电压矢量

摘要： 提出一种基于交直交变频器的直流六脉波电压小电容结构和变频控制策略,实时采样母线脉动电压并依据磁链轨迹需求计算空间电压矢量调制脉宽,得到谐波含量较少的逆变输出.在仅考虑电动机感性能量回馈的情况下,根据逆变侧瞬时回馈电流大小及时间计算出直流母线最小电容参数,同时针对瞬时负载波动和转速突变产生的惯性能量回馈问题,用瞬时关断输出方法进行抑制,必要时通过能耗制动单元加以限制.通过Simulink仿真,验证小电容的计算结果和控制方法的可行性.

摘要： 网侧变流器是储能系统并网和实现能量双向流动的核心部件,现有的预测直接功率控制方法存在计算量大、寻优过程复杂的问题.提出了网侧变流器改进预测直接功率控制方法:根据网侧变流器微分方程离散化表达式,构建了功率状态量的预测模型;以追踪参考功率为目标,利用李雅普诺夫函数直接反推求得变流器参考输出电压矢量;通过判断输出电压矢量所在扇区,快速选出最终的开关控制量.该方法减少了计算量,简化了寻优过程,还保证了控制系统的稳定性.仿真结果表明,改进方法能够实现有功、无功的解耦控制和快速响应,具有良好的控制效果.

摘要： 在NPC三电平逆变器中点电位控制中,传统的七段式空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略在一个周期内用到小矢量的两个开关状态,通过调节矢量作用时间平衡中点电位.而本文在其基础上,提出一种五段式开关序列,在中点电位控制上采取方式0、方式1的两种方式进行切换,而且还能实现大电流不开关,这相对于传统的七段式更能减少开关次数,降低开关损耗,最后通过Matlab仿真实验验证了所提调制策略的可行性.

摘要： 双向串联型Z源三电平逆变器直流输入电压通过电容分压,存在中点电位平衡问题.但是,现有针对于Z源三电平逆变器的中点电位平衡算法具有以下缺点:不适用于双向变流器;由于中点电位平衡与Z源升压相互制约,且传统SVPWM策略整体升压能力小,中点电位平衡控制困难.针对以上问题,通过扩展直通状态的作用时间,提高SVPWM策略的整体升压能力;进而将动态平衡因子与Z源升压耦合,提出双向Z源三电平逆变器中点电位动态平衡算法.仿真结果表明:相比于传统SVPWM算法,基于改进SVPWM算法,改进拓扑的整体升压能力提高;在逆变、整流和低功率因数3种工况下,能够维持中点电位平衡.

摘要： 根据永磁同步电机相电感的饱和效应,提出了一种恒压源作用下的相电流响应来获得电机初始磁极位置的检测方法,并针对制动器打开瞬间容易出现因磁极位置不准而造成无法定位的问题,对位能性负载提出了一种基于位置环的快速定位法.该方法根据电机实际转动的角度来反向移动给定电流矢量,实现快速定位.最后通过计算不同幅值电流矢量二次定位转过的角度来获得精确的磁极位置.所提方法能够准确获得电机初始磁极位置,可适用于不同类型的永磁电机.实验证明:该控制方法结构简单,易于数字控制实现,同时具有较强的通用性和鲁棒性.

摘要： 三电平逆变器输出电压波形比两电平逆变器增加一个台阶,其谐波含量低、波形质量好,有利于实现输出电压的正弦化,且单个开关管承受的电压应力小,适合向高压大容量方向发展.内置式永磁同步电机(IPMSM)为三相正弦波输入控制,用三电平逆变器来驱动IPMSM,有利于减少IPMSM的转矩脉动,实现高性能的调速控制.对基于三电平逆变器的IPMSM矢量控制技术进行了研究,建立了系统仿真模型.仿真结果表明:该系统的三电平逆变器输出电压波形正确,IPMSM的转速能准确跟踪参考转速,电机动态、稳态性能良好.

摘要： 在分析空间电压矢量调制原理的基础上,进一步给出了三电平逆变器空间电压矢量调制算法中扇区划分,矢量合成原则和矢量作用时间的相应计算方法。并通过Matlab/simulink软件和采用DSP芯片TMS320LF2812 作为主控制器的硬件实验平台分别进行了仿真和实验验证。仿真和实验结果验证了该算法的有效性。

摘要： 在变频调速系统中，采用脉冲宽度调制（PWM）控制策略的全控型器件以固定的开关频率动作。输出电流在开关频率整数倍处会产生幅值较高的谐波，该谐波是感应电机产生电磁噪音的主要原因。本文对一种基于空间电压矢量的感应电机随机脉冲位置调制技术进行了详细研究，在随机改变两个零矢量作用时间的同时，随机的分配其中一个零矢量在前后半周期的作用时间使脉冲位置在开关周期内随机变化。通过引入随机因子，将谐波频谱分散，使各次谐波的能量减少，从而降低感应电机的高频电磁噪音。仿真结果验证了所提出控制方法的有效性。

摘要： 本文提出了一种新型的基于空间电压矢量的PWM整流器定频控制方案，并对其进行了深入研究。以TMS320KF2407A DSP为内核搭建硬件电路，对系统进行了实验验证。实验结果表明，该系统不仅能够有效地抑制注入电网的谐波，实现网侧单位功率因数控制，使网侧电流连续，且为正弦波，而且能够实现能量的双向流动。

摘要： 针对无轴承异步电机多变量、非线性、强耦合的特点，本文将自抗扰控制器技术应用于无轴承异步电机的空间电压矢量调制的直接转矩控制（SVM-DTC）系统中，构建了基于自抗扰技术的无轴承异步电机SVM-DTC系统，通过对转子磁链的辨识，实现对定子磁链、气隙磁链的辨识,并用自抗扰控制器替代传统的PID调节器，解决了转速的超调问题。仿真结果表明，系统具有较好的动态性能，对负载扰动、电动机参数变化都有较强的鲁棒性。

摘要： 本文着重介绍了SVPWM(空间电压矢量脉宽调制)的基本原理及其仿真的实现。用Matlab/Simulink工具箱搭建仿真平台,根据SVPWM规律发脉冲使开关管通断,变频器输出PWM波,实现定U/f 调速的控制方式。仿真结果表明SVPWM调制方案正确可行,提高了电压利用率及系统的控制精度,算法简单,较易实现。

摘要： 针对中点箝位式多电平逆变器结构本身存在的问题，分析了中点电压漂移产生的原因及影响因素，提出了一种空间电压合成矢量控制中点电位的方法，在Simulink环境下建立了仿真模型，并进行了仿真实验研究。结果表明了该方法的可行性和有效性。

摘要： 本文针对中点箝位式多电平逆交器拓扑结构中一直存在的中点不平衡问题。分析研究了利用改进控制算法来抑制中点电压不平衡的控制方法，该方法在每个采样周期内，选用长矢量和与中矢量相邻的两个短矢量合成参考矢量，使得两个短矢量和中矢量的作用时间相等，因此，同时消除了短矢量和中矢量对中点电压的影响。仿真实验证明该算法的正确性和可行性。

摘要： 分析了直接转矩控制在无刷直流电机控制中的特点，以及与异步、同步电机控制中的异同。针对无刷直流电机直接转矩控制存在的转矩脉动较大的问题，论文提出一种新颖的控制方案，将直接转矩控制和模糊控制相结合应用于无刷直流电机控制系统。利用SIMULINK进行了建模仿真，仿真结果表明,该方法减小了转矩脉动，提高了系统控制性能。

摘要： 分析了直接转矩控制在无刷直流电机控制中的特点，以及与异步、同步电机控制中的异同。针对无刷直流电机直接转矩控制存在的转矩脉动较大的问题，论文提出一种新颖的控制方案，将直接转矩控制和模糊控制相结合应用于无刷直流电机控制系统。利用SIMULINK进行了建模仿真，仿真结果表明,该方法减小了转矩脉动，提高了系统控制性能。

摘要： 分析了直接转矩控制在无刷直流电机控制中的特点，以及与异步、同步电机控制中的异同。针对无刷直流电机直接转矩控制存在的转矩脉动较大的问题，论文提出一种新颖的控制方案，将直接转矩控制和模糊控制相结合应用于无刷直流电机控制系统。利用SIMULINK进行了建模仿真，仿真结果表明,该方法减小了转矩脉动，提高了系统控制性能。

摘要： 本发明公开了一种空间矢量PWM零基本电压矢量随机化方法。将相电压隐含的调制波分解为确定性部分与随机性部分，随机性部分的均值、标准差等统计特征参数在同一调制比下保持恒定。零基本电压矢量的随机化范围为一个完整的调制波周期内零基本电压矢量最小的作用时间；当用于7段对称调制方式时，随机化范围在最小值的基础上再加上电流测量中需要的最小保持时间，从而提高了测量的精度。本发明的技术方案能实现充分的随机化，又能使隐含的调制波的随机性部分的统计特征参数不随随着时间变化，方便基于平稳随机过程的很多研究方法与分析工具的有效应用。

摘要： 本发明涉及一种基于零序电压冲量周期平衡的电压空间矢量脉宽调制方法。其技术方案是：以直流母线电压中点为输出电压的参考点，在三维αβγ坐标系下分析三相电压型PWM变换器输出的8个电压空间矢量的差模和共模分量；利用6个有效矢量在αβ平面上的投影来合成期望的差模输出电压，利用零矢量来实现对共模电压的抑制。该方法通过合理地分配零矢量的作用时间，使它们形成的零序电压冲量与两个有效电压空间矢量形成的零序电压冲量在一个开关周期内相互抵消，实现零序电压冲量在一个开关周期内平衡，使得共模电压在一个开关周期内总的作用效果为零，从而降低变换器输出的共模电压。

摘要： 本发明公开了一种空间矢量PWM零基本电压矢量随机化方法。将相电压隐含的调制波分解为确定性部分与随机性部分，随机性部分的均值、标准差等统计特征参数在同一调制比下保持恒定。零基本电压矢量的随机化范围为一个完整的调制波周期内零基本电压矢量最小的作用时间；当用于7段对称调制方式时，随机化范围在最小值的基础上再加上电流测量中需要的最小保持时间，从而提高了测量的精度。本发明的技术方案能实现充分的随机化，又能使隐含的调制波的随机性部分的统计特征参数不随着时间变化，方便基于平稳随机过程的很多研究方法与分析工具的有效应用。

摘要： 本发明公开了一种基于电压空间矢量的电压暂降扰动源辨识方法，将三相电压转变成一维的时变复变量，利用DFT构造出幅值、谐波和相角特征量可对电压暂降进行检测、表征并对引起暂降的扰动源进行辨识，空间矢量的三维可视化描述对暂降的全局进行详细表征，本发明每个阶段分析所用的变量少，计算量小，易于工程实现，对深入系统地分析和研究电压暂降问题，进一步对电压暂降进行控制和治理，从而保证对用户的优质供电，提高和改善电能质量，促进智能电网的发展具有重要现实意义。

摘要： 本发明涉及一种基于零序电压冲量周期平衡的电压空间矢量脉宽调制方法。其技术方案是：以直流母线电压中点为输出电压的参考点，在三维αβγ坐标系下分析三相电压型PWM变换器输出的8个电压空间矢量的差模和共模分量；利用6个有效矢量在αβ平面上的投影来合成期望的差模输出电压，利用零矢量来实现对共模电压的抑制。该方法通过合理地分配零矢量的作用时间，使它们形成的零序电压冲量与两个有效电压空间矢量形成的零序电压冲量在一个开关周期内相互抵消，实现零序电压冲量在一个开关周期内平衡，使得共模电压在一个开关周期内总的作用效果为零，从而降低变换器输出的共模电压。

摘要： 本发明涉及一种五相逆变器双平面最近四矢量空间电压矢量调制方法，通过计算出的矢量、时间送给逆变器的逆变桥臂占空比合成环节，输出控制五个桥臂功率开关器件的开关信号，当逆变器输出满足要求的空间电压矢量作用于两个电机，实现两个电机机电能量转换的解耦控制，两台电机控制策略可以采用矢量控制或直接转矩控制。本发明采用空间电压矢量合成方法，实现了M1平面和M2平面电压矢量的精确合成，从而实现了两台电机转矩的精确控制，减小了两台电机转矩脉动，增强了两台电机运行的平稳性。

摘要： 本发明公开了一种能够同时控制基波和三次谐波输出的五相电压源逆变桥空间电压矢量脉宽调制算法。当基波参考电压矢量落在基波空间某一扇区时，只选取围成该扇区的两个大空间电压矢量和两个中空间电压矢量来合成基波参考电压矢量；基波空间被选中的大、中空间电压矢量在三次谐波空间却为小、中空间电压矢量，在三次谐波空间利用该小、中空间电压矢量来合成三次谐波参考电压矢量。依据平行四边形定则得到基波空间两个中空间电压矢量、两个大空间电压矢量以及适当插入的零电压矢量的作用时间。间接地使得五相永磁同步电动机定子电流基波和三次谐波电流按控制要求与转子上的基波和三次谐波永磁磁场分别作用，既提高电动机出力，又能降低定子电流峰值。

摘要： 本发明涉及一种五相逆变器双平面最近四矢量空间电压矢量调制方法，通过计算出的矢量、时间送给逆变器的逆变桥臂占空比合成环节，输出控制五个桥臂功率开关器件的开关信号，当逆变器输出满足要求的空间电压矢量作用于两个电机，实现两个电机机电能量转换的解耦控制，两台电机控制策略可以采用矢量控制或直接转矩控制。本发明采用空间电压矢量合成方法，实现了M1平面和M2平面电压矢量的精确合成，从而实现了两台电机转矩的精确控制，减小了两台电机转矩脉动，增强了两台电机运行的平稳性。

摘要： 本发明涉及一种共模电压最小化的空间电压矢量调制方法，结合传统空间电压矢量调制方法(SVPWM)原理，每个控制周期内，在选择2个非零有效矢量基础上，固定采用2个反向非零矢量等效构造零矢量；将2个反向非零矢量对称插入控制周期的首尾和中间，通过调整有效矢量作用顺序，可使开关管每个控制周期固定开关1次。本发明不增加调制复杂度，只需在传统SVPWM基础上做最小的改动即可实现NZ‑SVPWM，其保留了传统SVPWM开关频率恒定的优点，且能减少谐波电流，算法简单易于数字化实现，同时能将共模电压限制在直流母线电压的1/6以内，因此在三相电机驱动和光伏发电等领域应用时可保证系统安全可靠运行。

摘要： 本发明公开了一种能够同时控制基波和三次谐波输出的五相电压源逆变桥空间电压矢量脉宽调制算法。当基波参考电压矢量落在基波空间某一扇区时，只选取围成该扇区的两个大空间电压矢量和两个中空间电压矢量来合成基波参考电压矢量；基波空间被选中的大、中空间电压矢量在三次谐波空间却为小、中空间电压矢量，在三次谐波空间利用该小、中空间电压矢量来合成三次谐波参考电压矢量。依据平行四边形定则得到基波空间两个中空间电压矢量、两个大空间电压矢量以及适当插入的零电压矢量的作用时间。间接地使得五相永磁同步电动机定子电流基波和三次谐波电流按控制要求与转子上的基波和三次谐波永磁磁场分别作用，既提高电动机出力，又能降低定子电流峰值。