基于重復(fù)控制的Buck-Boost矩陣變換器控制策略研究.pdf

1、矩陣變換器是一種具有簡單拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和諸多優(yōu)良電氣特性的“綠色”變頻器，但因存在電壓傳輸比低等缺陷而限制了其推廣應(yīng)用。為此，研究者提出了一種稱為Buck- Boost矩陣變換器(Buck-Boost matrix converter，BBMC)的新型主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有效克服了傳統(tǒng)矩陣變換器存在的電壓傳輸比低的問題。而針對(duì)該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，目前已研究采用了多種控制策略并取得了一定的控制效果，但同時(shí)各控制策略也都存在輸出電壓穩(wěn)態(tài)誤差較大的問題，

2、即其實(shí)際輸出電壓與其參考電壓之間存在較大的穩(wěn)態(tài)跟蹤誤差。文中對(duì)該控制策略的基本原理進(jìn)行了說明，對(duì)其具體設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了深入研究，并對(duì)其控制效果進(jìn)行了仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果證明了該控制策略的有效性和可行性。論文主要內(nèi)容安排如下：
　　1、首先簡要介紹了電力變換器的發(fā)展概況，接著闡述了矩陣變換器的研究現(xiàn)狀及國內(nèi)外在提高矩陣變換器電壓傳輸比方面所開展的主要工作，介紹了BBMC的基本特點(diǎn)、常用控制方法及存在的問題，并提出論文擬采用的控制方法，

3、最后介紹了論文的基本結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容。
　　2、闡述了BBMC的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，同時(shí)根據(jù)其主電路結(jié)構(gòu)分為整流級(jí)和逆變級(jí)兩部分并可獨(dú)立控制的特點(diǎn)，分別介紹了其整流級(jí)和逆變級(jí)已研究采用的控制策略的基本原理與設(shè)計(jì)方法。
　　3、針對(duì) BBMC逆變級(jí)存在輸出電壓穩(wěn)態(tài)誤差較大的問題，提出采用基于重復(fù)控制與 PI控制結(jié)合的復(fù)合控制策略，闡述了該控制策略的基本原理和具體設(shè)計(jì)方法，并采用 Matlab/Simulink對(duì)其控制效果進(jìn)行了仿

4、真驗(yàn)證，同時(shí)與雙閉環(huán)控制策略進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　4、鑒于BBMC輸出電壓的穩(wěn)態(tài)誤差等性能指標(biāo)與其復(fù)合控制策略的相關(guān)控制參數(shù)相關(guān)，提出采用帶動(dòng)態(tài)慣性權(quán)重因子和學(xué)習(xí)因子的遺傳免疫微粒群算法（Particle Swarm Optimization，PSO）對(duì)其控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　5、采用 DSP作為系統(tǒng)控制器、以MOSFET作為主電路功率開關(guān)，研制了BBMC實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)上述理論分析進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。