三电平逆变器矢量控制的研究.doc

摘要:科技水平的进步日新月异，电气发展突飞猛进，带动着自动化技术的飞速发展，对我国工业的革新起着巨大的推动作用。同时，自动控制技术的发展影响着社会的生产方式，改变了人们的生活方式和思想观念，对我国的社会主义现代化建设发挥了积极作用。

本文的研究重点是三电平逆变器的控制方式，以及利用matlab进行仿真，对控制方式分析。首先，本文介绍了电力电子技术的发展历程，并且对其应用进行了论述，展望了其应用前景进行了；其次，论文简单介绍了二极管中点箝位式(NPC)三电平逆变器，对逆变器的结构及工作原理进行了分析。基于三电平逆变器，阐述了SPWM的多种控制方法。随后其控制方法进行了分析。利用matlab/simulink对控制进行仿真。分析了经常使用的，对它们的优缺点进行了总结分析。中点电位、直流回路电压的利用率、输出电压谐波都受到脉宽调制方法的作用，本文对这些影响做了分析。对SPWM的实际应用有一定指导作用。再次，论文讨论了三电平逆变器多种空间电压矢量控制技术，深入分析了控制原理。本文使用MATLAB进行模型搭建，搭建了电机模型，并以其控制对象，做了可行性分析，针对空间电压矢量控制中点电位偏移的控制分方法进行了理论分析，对如何使两种方法结合及进行了讨论。最后，利用MATLAB搭建了模型，对本文所提出的三电平SVPWM控制方法进行了验证，分析模型仿真的结果，对开闭环两种情况进行了仿真分析，基于仿真结果，对本文提出的三电平逆变器优劣进行了总结分析。

关键词：逆变器，SPWM方式，矢量控制，直流回路电压

目  录

摘  要

ABSTRACT

第1章  绪  论-1

1.1 本文研究的背景及意义-1

1.2 三电平逆变器的研究状况-1

1.3 三电平逆变器在国内外的应用现状-8

1.4 本文研究的主要内容及方法-9

第2章  三电平逆变器的工作原理-10

2.1 三电平逆变器主电路拓扑结构的比较-10

2.2 三电平逆变器主电路工作原理的分析-12

2.3 三电平逆变器主电路的数学模型-13

第3章  空间电压矢量SVPWM控制策略的研究-15

3.1 SVPWM概述及应用现状-15

3.2 三电平SVPWM的控制原理-16

3.2.1 电压空间矢量和磁链空间矢量-16

3.2.2 空间电压矢量图的建立-18

3.2.3 参考空间电压矢量所在大扇区的判断-20

3.2.4 参考空间电压矢量所在小区域的判断-22

3.2.5 开关矢量作用时间的计算-23

3.2.6 开关矢量的选择优化-26

3.2.7 中点电位的控制-26

第4章 三电平逆变器MATLAB仿真-31

4.1 三电平逆变器MATLAB和控制电路设计流程图-33

4.1.1 三电平逆变器MATLAB仿真-33

4.1.2 控制电路流程图-33

4.2 三电平逆变器MATLAB仿真组成和参数-34

4.2.1 主电路组成和参数-34

4.2.2 整流侧控制电路组成和参数-37

4.2.3 逆变侧控制电路组成和参数-38

4.3 仿真结果分析-43

第5章 结论-45

致  谢-47

参考文献-48