三电平逆变器SVPWM控制策略与应用研究

"这篇硕士学位论文主要探讨了三电平逆变器的SVPWM（空间矢量脉宽调制）控制策略，由华中科技大学的刘亚军撰写，导师为程善美，研究方向为控制理论与控制工程。论文着重解决了三电平逆变器在设计和应用中的一些关键问题，包括简化三电平算法、中点电压控制、死区补偿以及过调制策略。" 三电平逆变器是一种能够输出三种不同电压水平的电力电子设备，相较于两电平逆变器，它具有更高的电能质量，较低的谐波含量，更好的电磁兼容性，以及更低的开关损耗，因此在大容量交流调速系统中被广泛应用。然而，三电平逆变器也面临着一些挑战，例如如何简化三电平算法，如何在过调制区域控制中点电压，以及在高压运行时保持系统的稳定性。 论文详细分析了三电平逆变器的结构和工作原理，特别是在SVPWM调制策略方面。SVPWM技术可以更精确地控制逆变器的输出，减少谐波含量。作者提出了一种实用的三电平SVPWM算法，适合数字化实现。在此基础上，论文还讨论了电容中点电压的控制策略，结合滞环控制和PI控制，有效调整中点电压。 此外，论文深入研究了三电平逆变器的死区补偿问题。死区时间是指在开关器件切换过程中，为了避免直通现象而设置的短暂时间，但会导致输出电压畸变。作者提出了解决过调制情况下中点电压平衡的新方法，研究了死区实现方案和补偿策略。 为了验证提出的SVPWM算法，论文在MATLAB环境下建立了基于三电平逆变器的感应电机V/F控制系统和矢量控制系统，通过仿真验证了算法的有效性。同时，论文还提出了两种基于DSP（数字信号处理器）TMS320LF2407A和CPLD（复杂可编程逻辑器件）的实现方法，通过实际硬件实验进一步证实了算法的可行性。 这篇论文为三电平逆变器的控制策略提供了深入的理论研究和实践验证，对于理解和优化三电平逆变器的性能具有重要价值，特别是对于SVPWM算法的实施和中点电压、死区补偿及过调制问题的解决方案。关键词包括：三电平逆变器、SVPWM算法、中点电压控制、死区补偿和过调制。