基于直接传递函数法控制的矩阵变换器建模与仿真（本科）毕业论文设计.doc

毕业设计（论文） 题 目 基于直接传递函数调制的 矩阵阵变换器仿真 专 业 班 级 学 生 指导教师 2013 年 基于直接传递函数调制的矩阵 变换器仿真 专业：自动化 班级：自092班 作者： 指导教师： 职称： 答辩日期：2013-06-18 摘要 本文首先研究了矩阵式变换器的基本原理，讨论了其双向开关的构成和换流方式。接着介绍了直接传递函数法调制策略，并对其开关矩阵进行了严密的数学推导。然后对直接传递函数法进行了Matlab仿真，得到不同输出频率下输出电压、电流波形，验证其正确性；对不同输出频率下的输出电流进行FFT分析，观察输出电流与总谐波畸变率THD，发现输出频率越高，总谐波畸变率越大；在相同输出频率条件下，观察不同开关频率下的总谐波含量THD，得到直接传递函数法低开关损耗的结论；说明直接传递函数法得到的开关矩阵在合成输入电流时出现的问题。最后，就仿真中出现的问题予以分析，并对直接传递函数法调制策略进行了展望。 关键词：矩阵变换器、直接传递函数法、Matlab仿真、总谐波含量THD Abstract The paper first analyses the basic principles of matrix converter, including bidirectional switch and commutation mode. With that, a direct transfer function approach is introduced, and then determining the switch matrix. Secondly, a completing simulation, using Matlab-Simulink, is discussed, obtaining the output voltage and current wave with different output frequency, and for each profile FFT transform the size of that harmonic distortion rate, finding that the higher the output frequency it required, the bigger the distortion rate it is. In the condition that the output frequency fixed, watching the relationship between switch frequency and harmonic distortion rate, and drawing a conclusion low switching losses of direct transfer function approach. The paper clarifies the problem when synthesizing the input current. In the end, the deficiency in the simulation is proposed, and the expectation about direct transfer function approach. Keywords: matrix converter, direct transfer function approach, simulation, harmonic distortion rate 目录第1章 绪论 1 1.1 选题的目的及意义 1 1.2本课题在国内外的研究状况及发展趋势 1 1.3本课题主要研究内容 3 第2章 矩阵式变换器的原理 4 2.1 矩阵变换器的原理 4 2.1.1矩阵变换器的基本拓扑 4 2.1.2矩阵变换器的双向开关构成 5 2.2矩阵变换器的换流方法 7 2.3直接传递函数法的调制原理 9 2.4 优化AV法 14 第3章 直接传递函数法的Matlab仿真 17 3.1 Matlab仿真软件的介绍 17 3.2直接传递函数法的Matlab仿真 18 3.2.1双向开关的导通时间 18 3.2.2电压源 20 3.2.3双向开关模型 21 3.2.4输入电流的合成 22 3.2.5负载模型 23 第4章 仿真结果的分析 25 4.1输出电压、电流的波形图 25 4.2输入电流的波形图 29 4.3 THD与输出频率的