基于矩陣式變換器的直流無刷電機(jī)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、矩陣式變換器是一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)新穎的電力電子變換器，輸入與輸出直接通過開關(guān)矩陣相連接，屬于交-交（AC-AC）變頻裝置。相比于傳統(tǒng)交-直-交變頻裝置，它具有體積緊湊、功率因數(shù)可調(diào)等諸多優(yōu)點(diǎn)。直流無刷電機(jī)是一種以電子換相裝置取代機(jī)械換相裝置的新型電機(jī)，其既具有直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能，同時(shí)又具有交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。因此，對于基于矩陣式變換器的直流無刷電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究有著重要意義，可以兼得矩陣式變換器和直流無刷電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

2、。
　　為此，本文對使用矩陣式變換器作為直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究，主要完成了以下幾方面的工作：
　　本文首先分析了直流無刷電機(jī)和矩陣式變換器的結(jié)構(gòu)與基本原理，分別完成了這兩種裝置的數(shù)學(xué)建模工作，為下一步的控制系統(tǒng)建模與仿真奠定了基礎(chǔ)。
　　隨后，本文根據(jù)矩陣式變換器的間接等效模型提出了一種適用于驅(qū)動(dòng)直流無刷電機(jī)的間接型的調(diào)制策略。間接等效模型將矩陣式變換器等效為虛擬整流環(huán)節(jié)與虛擬逆變環(huán)節(jié)，并對

3、兩個(gè)環(huán)節(jié)分別進(jìn)行調(diào)制。本文根據(jù)直流無刷電機(jī)的特點(diǎn)對傳統(tǒng)的間接調(diào)制策略進(jìn)行了改進(jìn)，利用 SIMULINK搭建了整個(gè)控制系統(tǒng)的模型并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明本文所提出的用于直流無刷電機(jī)的間接調(diào)制策略是有效的，能夠?qū)崿F(xiàn)直流無刷電機(jī)的調(diào)速。
　　本文就矩陣式變換器特有的雙向開關(guān)換流問題分析了其四步換流控制的過程，抽象出換流過程的有限狀態(tài)機(jī)形式，并利用Verilog HDL編寫了可綜合風(fēng)格的代碼，實(shí)現(xiàn)了換流的FPGA控制。
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