三相-單相矩陣變換器的輸入電流相角補償控制.pdf

1、變速恒頻系統(tǒng)在機載電源系統(tǒng)中應用很廣泛，但是目前的變速恒頻系統(tǒng)存在著大電容儲能環(huán)節(jié)和體積重量大等缺點。矩陣變換器以其無中間直流環(huán)節(jié)、輸入功率因數(shù)可調(diào)等優(yōu)點受到了國內(nèi)外學者越來越多的關(guān)注。本文對基于輸入電流相角補償控制的三相-單相矩陣變換器應用于機載電源系統(tǒng)進行了研究，并進行了仿真分析和實驗驗證。
　　本文首先對三相-單相矩陣變換器的前級虛擬整流區(qū)和后級虛擬逆變區(qū)的調(diào)制策略進行簡單介紹。著重介紹了輸入電流相角補償控制的原理，分析研究

2、了網(wǎng)側(cè)輸入電流與主電路側(cè)輸入電流相位差的解算方法，通過補償輸入電流相角使輸入電壓和電流達到同相位的效果，達到減小輸入無功功率的目的。并利用公式推導出了補償輸入電流相角與最大電壓傳輸比的關(guān)系。采用模糊控制實現(xiàn)對三相-單相矩陣變換器輸出電壓有效值的閉環(huán)控制。
　　利用 Matlab仿真軟件搭建了閉環(huán)控制系統(tǒng)的仿真模型，分別對基于輸入電流相角補償控制的三相-單相矩陣變換器系統(tǒng)動靜態(tài)條件下進行了仿真分析，對傳統(tǒng)PI控制和模糊控制的效果進行

3、了比較分析。
　　詳細介紹了三相-單相矩陣變換器閉環(huán)控制系統(tǒng)的設計，包括硬件電路和軟件編程設計。硬件電路設計主要介紹了電壓、電流采樣調(diào)理電路設計和過流保護電路設計。系統(tǒng)軟件編程主要是在數(shù)字信號處理器（DSP）和復雜可編程邏輯控制器（CPLD）中完成，DSP負責實現(xiàn)閉環(huán)控制和占空比計算等功能，CPLD實現(xiàn)開關(guān)信號的譯碼轉(zhuǎn)換等功能。
　　最后，在系統(tǒng)原理樣機上對采用模糊控制的閉環(huán)系統(tǒng)進行了實驗測試和分析，結(jié)果表明該系統(tǒng)運行良好，