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三相辅助逆变器控制系统研究与仿真
| 论文题名： | 三相辅助逆变器控制系统研究与仿真 |
| 关键词： | 磁悬浮列车;三相辅助逆变器;控制系统;软件设计 |
| 摘要： | 随着国内轨道交通事业的全面发展，使得列车相关设备的需求逐步增大。巨大的市场需求使得作为列车辅助用电设备供电载体的辅助逆变器研究工作变得越发有意义。本文以应用于磁悬浮列车的三相辅助逆变器为研究对象，主要对其控制算法与软件实现进行了研究。本文所做的主要工作有: (1)对三相辅助逆变器整体系统进行了设计，并对三相辅助逆变器主电路进行了分析。系统设计明确了系统整体结构，明确所有单元模块所起作用;三相辅助逆变器主电路分析主要完成主电路划分工作，确定系统主电路由DC/DC直直变换器与DC/3AC三相逆变器组成，并分别分析两者电路的工作逻辑及理论波形。 (2)对DC/DC直直变换器进行控制系统设计，分析并确定输入串联输出并联结构的直直变换器使用三环控制策略。经解耦分析确定三环控制策略的输入均压环与输出双环可进行独立设计，并推导获得相关控制器参数的计算方程。以MATLAB仿真为基础，对所设计控制器的正确性进行了仿真验证。 (3)对DC/3AC三相逆变器进行控制系统设计，首先建立了三相静止坐标系与同步旋转坐标系下的数学模型;然后，对三相逆变器所使用的电压电流双闭环控制器进行设计，并以极点配置法获得相关控制器参数的计算方程;最后，确定同步旋转坐标系下的系统控制模型，并搭建以SVPWM控制为基础的仿真模型验证所设计控制器的正确性。 (4)对三相辅助逆变器系统进行软件设计，首先进行系统软件主要模块的流程设计，主要模块包含程序总体框架、任务流程模块、系统状态机模块、故障检测与保护模块以及数据采集模块;然后对系统控制算法进行数字化;最后，对控制算法进行软件设计，主要进行相关函数模块的程序编制并对算法流程进行梳理。 (5)对三相辅助逆变器系统进行整体仿真与整机试验。仿真主要对分开设计的控制器在系统级联运行状况下的正确性验证，分析前级与后级之间的影响，模拟负载切换与电机软启动过程;系统样机试验主要对控制系统在实际情况下的性能进行验证，验证控制器的正确性与系统性能。 |
| 作者： | 刘川 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 何鸿云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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