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电力牵引变流器直流侧轻量化的网侧控制算法研究
| 论文题名： | 电力牵引变流器直流侧轻量化的网侧控制算法研究 |
| 关键词： | 网侧牵引变流器;N次陷波器;比例谐振控制;直流侧轻量化;网侧控制算法 |
| 摘要： | 本文以国家十一五科技支撑计划子课题“三型车牵引传动系统优化控制策略仿真研究(2009BAG12A05-10)”项目为依托，以CRH3型高速动车组网侧牵引变流器为研究对象，以实现牵引变流器直流侧轻量化为目标，对其网侧补偿控制算法进行了深入研究，可为我国高速铁路列车牵引变流器的工程优化设计提供理论基础和设计依据。 直流侧轻量化主要是指无LC谐振滤波电路与支撑电容最小化两个方面。本文首先针对无LC谐振滤波电路的网侧牵引变流器特性进行了分析，对其谐波产生机理及分布规律进行了推导，并在此基础上给出了基于N次陷波滤波器以及带谐波补偿的比例谐振控制器的电压电流双闭环谐波抑制算法。基于N次陷波滤波器的电压外环控制能有效滤除直流侧电压的纹波而不影响控制系统的动态性能;基于谐波补偿比例谐振控制的电流内环控制能实现对交流信号的无稳态误差控制，并能有效抑制网侧电流的3、5、7次等低次谐波，实现网侧牵引变流器的优化控制。 其次本文对直流侧电压纹波的产生机理进行了推导，并在此基础上分别定性和定量的分析了二重化网侧牵引变流器载波移相控制方法对直流侧纹波的影响，理论分析和仿真结果表明在传统直流侧支撑电容容量设计方法的基础上，通过载波移相控制可以进一步减小中间直流侧的电压纹波含量，进而实现直流侧支撑电容的最小化设计。 最后本文基于dSPACE虚拟被控对象和TMS320F2812实际控制器搭建了半实物实验平台。在此平台上编写dSPACE网侧牵引变流器主电路模型代码和基于直流侧轻量化的网侧牵引变流器DSP控制程序。仿真研究和实验结果都验证了本文控制算法的正确性和有效性。 |
| 作者： | 王娜 |
| 专业： | 电机与电器 |
| 导师： | 冯晓云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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