三相辅助逆变器控制系统研究系与仿真-控制科学与工程专业毕业论文.docx

西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： l、介绍了列车辅助电源主要发展过程与现今运行的经典三相辅助电源，对经典三相辅 助逆变器控制方法作了简单概述： 2、三相辅助逆变器进行系统设计，简略分析系统主电路，并将其划分为DC／DC直直 变换器与DC／3AC三相逆变器两部分； 3、为三相辅助逆变器中的直直变换器设计三环控制策略并计算对应控制器参数，为三 相辅助逆变器中的三相逆变器设计双环控制器并计算控制参数，对加入控制环节后 的直直变换器与三相逆变器进行系统稳定性与性能分析； 4、为三相辅助逆变器控制系统设计控制软件，主要对软件系统主体框架、主任务流、 系统状态机、故障检测与保护模块进行设计，对系统控制算法中PI控制器进行数 字化推导与代码编制，对系统控制算法相关结构功能函数进行定义，并梳理控制算 法流程； 5、参与三相辅助逆变器样机主控程序编写与调试，初步完成三相辅助逆变器控制系统 算法可行性验证。 本人郑重声明：本人所呈交的研究生学位论文是在本人导师的指导下独立进行所 有研究与设计工作，所取得的成果除文中已经注明引用的内容外，文章不包含其他个 人、团体所发表或撰写过的研究内容与成果，也不包括为获得西南交通大学或其他教 育机构学位、证书而使用过的材料。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责 任。 2。“，5、s 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1页 摘要 随着国内轨道交通事业的全面发展，使得列车相关设备的需求逐步增大。巨大的 市场需求使得作为列车辅助用电设备供电载体的辅助逆变器研究工作变得越发有意义。 本文以应用于磁悬浮列车的三相辅助逆变器为研究对象，主要对其控制算法与软件实 现进行了研究。本文所做的主要工作有： (1)对三相辅助逆变器整体系统进行了设计，并对三相辅助逆变器主电路进行了分 析。系统设计明确了系统整体结构，明确所有单元模块所起作用：三相辅助逆变器主 电路分析主要完成主电路划分工作，确定系统主电路由DC／DC直直变换器与DC／3AC 三相逆变器组成，并分别分析两者电路的工作逻辑及理论波形。 (2)对DC／DC直直变换器进行控制系统设计，分析并确定输入串联输出并联结构的 直直变换器使用三环控制策略。经解耦分析确定三环控制策略的输入均压环与输出双 环可进行独立设计，并推导获得相关控制器参数的计算方程。以MATLAB仿真为基础， 对所设计控制器的正确性进行了仿真验证。 (3)对DC／3AC三相逆变器进行控制系统设计，首先建立了三相静止坐标系与同步 旋转坐标系下的数学模型；然后，对三相逆变器所使用的电压电流双闭环控制器进行 设计，并以极点配置法获得相关控制器参数的计算方程；最后，确定同步旋转坐标系 下的系统控制模型，并搭建以SVPWM控制为基础的仿真模型验证所设计控制器的正 确性。 (4)对三相辅助逆变器系统进行软件设计，首先进行系统软件主要模块的流程设计， 主要模块包含程序总体框架、任务流程模块、系统状态机模块、故障检测与保护模块 以及数据采集模块；然后对系统控制算法进行数字化；最后，对控制算法进行软件设 计，主要进行相关函数模块的程序编制并对算法流程进行梳理。 (5)对三相辅助逆变器系统进行整体仿真与整机试验。仿真主要对分开设计的控制 器在系统级联运行状况下的正确性验证，分析前级与后级之间的影响，模拟负载切换 与电机软启动过程；系统样机试验主要对控制系统在实际情况下的性能进行验证，验 证控制器的正确性与系统性能。 关键词：DC／DC变换器；输入串联输出并联：三环控制；三相逆变；双环控制；SVPWM； 极点配置；仿真；软件设计；样机试验 万方数据 AbstractWith Abstract With the all-round development of domestic rail transit business．the train，S related equipment demand gradually increased．The huge market demand makes the research of train’S auxiliary power supple electrical equipment carrier of the auxiliary inverter more meaningful．This paper selects the train’S three-phase auxiliary inverter as the research object and focuses on its main contr