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高速列车单相隔离逆变电源的研究与设计
| 论文题名： | 高速列车单相隔离逆变电源的研究与设计 |
| 关键词： | 逆变电源;电感电流反馈;谐振控制;高速列车 |
| 摘要： | 随着国民经济的快速发展，人们对高品质电能的需求日益增加，设计结构简单而同时又具备优良静、动态性能和带载能力强的逆变电源，越来越得到研究者的关注。本文以高速列车在我国的大发展为研究背景，对高速列车辅助供电系统中直流110VDC转220V/50Hz逆变电源的控制策略进行研究，并在此基础上设计了一款3kVA给高速列车上电脑、吸尘器等用电设备供电的单相隔离逆变电源。 论文首先介绍了单相隔离逆变电源系统的硬件设计方案，结合设计要求，进行了系统硬件电路的设计，主要包括功率主电路、驱动电路、控制电路和辅助电源四部分电路的设计。 然后建立了单相隔离逆变电源主拓扑的数学模型，为了增强系统的控制效果，本系统中采用电压、电流瞬时值双闭环反馈的控制策略，并针对电感电流反馈与电容电流反馈的性能情况进行分析比较，选择了电感电流作为本系统的内环反馈量。为了简化控制器设计，增强了系统的控制性能，在双闭环控制基础上进行了改进，加入了负载电流前馈和输出电压前馈解耦环节。为了无静差、快速的跟踪给定电压交流信号，系统的电压外环控制器采用准比例谐振控制器和电流内环采用比例控制器。文中基于PSIM仿真软件，建立了系统的仿真模型，根据仿真的输出波形情况，验证了文中提出的电压、电流双闭环反馈控制策略的控制效果。 最后本文根据提出的控制方法完成了整个系统的软件设计，给出了系统主程序流程图和各中断子程序流程图。根据文中设计的软硬件研制了一台3kVA实验样机，通过对实验中得到的相关波形和数据进行分析，验证了本文中提出的控制策略和软硬件设计是合理可行的。 |
| 作者： | 廖云涛 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 王琛琛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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