原文传递
低开关频率下特定谐波消除调制技术研究
| 论文题名： | 低开关频率下特定谐波消除调制技术研究 |
| 关键词： | 机车牵引变流器;混合脉宽调制策略;谐波消除;低开关频率 |
| 摘要： | 机车牵引变流器功率等级高、调速范围宽，而功率器件开关频率一般不高于500Hz。低开关频率下，在全速度范围内采用传统的PWM调制技术会产生大量低次谐波，引起电机转矩脉动。低开关频率下基于特定谐波消除技术的混合脉宽调制策略及其工程实现方法为本文研究的内容。 论文首先仔细分析了SHEPWM技术的基本原理，采用遗传算法对开关角进行了求解，针对遗传算法求解过程进化缓慢的缺陷，提出了一种改进型遗传算法，提高了求解速度和开关角的求解精度，并通过仿真与实验对其进行了验证。由于工程应用时，离线存储开关角占用大量内存，故提出了一种基于BP神经网络的开关角在线求解方法，为提高其拟合精度与求解速度，采用遗传算法优化了BP神经网络，并通过仿真验证了其有效性。 针对电机调速范围宽而逆变器开关频率低的特点，设计一种“异步SPWM+同步SPWM+SHEPWM+方波”的多模式脉宽调制策略。重点研究了不同调制技术之间的平滑过渡方法，确保了异步SPWM与同步SPWM、同步SPWM与SHEPWM、以及SHEPWM不同载波比下的平滑切换方法。仿真与实验证明了其有效性。 基于DSP+FPGA的通用控制平台，完成了低开关频率下基于SHEPWM调制策略的算法设计，其中SPWM过程主要在DSP中完成，FPGA中实现高精度SHEPWM算法。实验时采用1200kW的大功率异步电机，实验结果表明，本文采用的调制策略与实现方法资源占用少，PWM精度高，全速度范围内，电机运行平稳，电机电流正弦性良好。不同模式之间切换时无明显电流冲击。电机零速、带速启动时，均无电流冲击。 |
| 作者： | 刘呈超 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 程善美 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
