单相三电平SPWM整流器的研究与设计论文
单相三电平PWM整流器关键技术研究
单相三电平PWM整流器关键技术研究摘要：随着电力系统的迅速发展和电力负荷的快速增长，传统的整流器无法满足对电力质量和效率的要求。
单相三电平PWM整流器作为一种新型的电力电子装置，具有较低的谐波含量、较高的功率因数和较高的效率等优点，成为了当前研究的热点之一。
本文主要研究了单相三电平PWM整流器的关键技术，包括拓扑结构、控制策略和谐波抑制等方面。
1. 引言单相三电平PWM整流器是一种将交流电转换为直流电的电力电子装置，广泛应用于电力系统中。
它通过控制开关器件的开关状态和占空比，实现对输出电压的调整和控制。
传统的整流器存在谐波较多、功率因数较低等问题，而单相三电平PWM整流器具有较低的谐波含量、较高的功率因数和较高的效率等优点。
2. 拓扑结构单相三电平PWM整流器主要由两个H桥逆变器组成，其中一个H桥逆变器与输入交流电源相连，另一个H桥逆变器与电容并联。
该结构可以实现三个输出电平，从而减小了输出电压的谐波含量。
3. 控制策略单相三电平PWM整流器的控制策略是实现其优良性能的关键。
常见的控制策略包括基于三角载波的PWM控制和基于空间矢量调制的PWM控制。
前者通过在每个半周期内对比较器输出进行调整，实现对输出电压的控制；后者通过改变矢量图形的形状和位置，实现对输出电压和电流的精确控制。
4. 谐波抑制谐波抑制是单相三电平PWM整流器关键技术中的一个重要方面。
为了减小输出电压的谐波含量，可以采用谐波抑制技术，如添加滤波电感、采用多级拓扑结构等。
5. 结论单相三电平PWM整流器作为一种新型的电力电子装置，在电力系统中具有广泛的应用前景。
本文研究了单相三电平PWM 整流器的关键技术，包括拓扑结构、控制策略和谐波抑制等方面。
研究结果表明，采用适当的拓扑结构和控制策略，能够实现较低的谐波含量、较高的功率因数和较高的效率。
然而，由于单相三电平PWM整流器的复杂性，还需要进一步研究和改进，以满足电力系统对电力质量和效率的要求。
三电平PWM整流器研究
关键词：三电平 PWM 整流器 中点控制方法
数学模型空间矢量 双闭环控制
PWM 中点平衡问题 复合控制
I
ABSTRACT
In recent years, high- voltage and high-power power electronics devices have been widely used.
Compound control
III
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个 人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律效果由本人承担。
一种单相三电平SVPWM调制与载波SPWM内在联系
一种单相三电平SVPWM调制与载波SPWM内在联系宋文胜;冯晓云【摘要】针对单相三电平二极管钳位（NPC）电压型整流器,为了减小其开关切换次数和开关切换损耗,本文提出了一种单相三电平空间电压矢量调制（SVPWM）方法和一种基于零序分量注入的单相三电平单极性载波叠层的正弦脉宽调制（TLC-SPWM）调制方法。
分别给出了该SVPWM的详细设计方法和该TLC-SPWM的零序分量设计方法。
并通过理论分析和计算,证明该SVPWM与该零序分量注入的TLC-SPWM本质上为同一类脉宽调制方法,仅实现方式不同。
与传统的单极性TLC-SPWM相比,这两种调制方法能够有效地减小开关切换次数,从而减小开关切换损耗。
最后,分别搭建了基于Matlab/Simulink的仿真模型和基于TMS320F2812为控制器的1.3kW实验样机,仿真和实验结果都验证了该SVPWM 算法及其中点电位控制的可行性和有效性。
%For single phase three-level neutral-point-clamped （NPC）voltage source rectifiers： in order to reduce switching times and losses during communication, A single phase three-level space vector pulse width modulation（SVPWM） technique and a single phase unipolar three-level carrier sinusoidal PWM（TLC-SPWM） technique with zero-sequence voltage injection are proposed in this paper. The design method of SVPWM is shown in detail, and the selection method of zero-sequence voltage in TLC-SPWM is discussed in detail too. Theoretic analysis and calculation results show that the SVPWM method and TLC-SPWM method with zero-sequence voltage injection are the same PWM scheme essentially, and both of the implementing methods are different. The SVPWM and TLC-SPWM methods can effectively reduceswitching times and losses during communication compared with traditional TCL-SPWM. Finally, Simulation model in Matlab/Simulink and a 1.3kW experimental prototype with TMS320F2812 controller are designed for the single phase three-level NPC rectifier. The simulation and experimental results verify the feasibility and effectiveness of the proposed SVPWM and neutral point controller.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2012(027)006【总页数】8页(P131-138)【关键词】三电平;中点电位控制;SVPWM;载波SPWM调制;零序电压分量注入【作者】宋文胜;冯晓云【作者单位】西南交通大学电气工程学院,成都610031;西南交通大学电气工程学院,成都610031【正文语种】中文【中图分类】TM921.451 引言近年来，随着我国京津城际、武广客专、合武客专和京沪客专等高速客运专线的开通运营和新建，我国铁路已步入了高速电气化时代。
基于SG3525设计单相正弦波SPWM逆变电源 毕业设计(论文)
1.3.2
我在做设计时候遇到难题是由于选择正弦波振荡电路的电阻参数错误和SPWM逆变电路调节RP在SG3525的9号管脚和SG3525芯片的5号管脚得不到相应的信号输出。最后在指导老师的帮助下经过更换电阻参数和负载R5从而得到应该得到的输出。
2 SPWM
2.1
逆变电路理想的输出电压是图2-1（a）正弦波u0=Uo1sinωt。而电压型逆变电路的输出电压是方波，如果将一个正弦波半波电压分成N等分，并把正弦曲线每一等分所包围的面积都用一个与其面积相等的等副矩形脉冲来代替，且矩形脉冲的中点与相应正弦等分的中重合，得到如图2-1（b）所示的脉冲列这就是PWM波形。正弦波的另外一个半波可以用相同的方法来等效。可以看出，该PWM波形的脉冲宽度按正弦规律变化，称为SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation）波形。
第二代逆变电源是采用自关断器件作为逆变器的开关器件。自20世纪70年代后期，各种自关断器件想运而生，它们包括可关断晶闸管（GTO）、电力晶闸管（GTR）、功率场效应管（MOSFET）、绝缘栅双极性晶体管（IGBT）等。自关断器件在逆变器中的应用大大提高了逆变电源的性能
第三代逆变电源实时反馈控制技术，使逆变电源性能得到提高。实时反馈控制技术是针对第二代逆变电源非线性负载适应性不强及动态特性不好的的缺点提出来的，它是最近十年发展起来的的新型电源控制技术，目前仍在不断完善和发展之中，实时反馈控制技术的采用使逆变电源的性能有了质的飞跃。
analytical.To ensure the parameterto chose one kind of best fit program.The output frequence is confirmed by voltage and resistance ect.
三电平pwm整流器控制策略研究
ea ia Rs
0
eb ib Rs
ec ic Rs
Sa1
Da1
Sa2
Ls Ls Ls
Da 2 Sa3
Sb1
Db1
1 Sb2
Sc1 Dc1 1 Sc2
Db22 Sb3
Dc2 2
S c3
Sa4
Sb4
Sc4
图 1 三电平 PWM 整流器主电路图
i dc P
+
C1
-
udc1
RL
udc2
+
C2
-
N
2 三电平整流器的数学模型
三 电 平 PWM 整 流 器 的 工 作 本 质 在 于 通 过 控 制 Si1-Si4 的开通与关断，保证稳定的直流侧输出电压 udc，
《变频器世界》 January, 2020
同时使得三相电流 ia、ib、ic 正弦化，并按照要求产生单 位功率因数，以使得整个系统不对电网产生无功污染 [4]。
在建立三电平整流器数学模型前，假设有如下前提 条件：
(1) 公共电网三相对称，刚性且稳定，为理想平衡 电压；
(2) 主电路开关元件为理想元件，其通断控制由开 关函数来描述；
(3) 直流侧负载为等效负载。 根据电路原理和坐标变换理论，三电平 PWM 整流 器在 d-q 坐标系下的电压方程为：
(1)
式（1）中，ud、uq 分别为整流器交流侧电压。 将 d 轴 定 向 于 电 网 电 压 矢 量 方 向，q 轴 超 前 d 轴 900。 由 式 (1) 可 以 看 出 d、q 轴 电 流 除 受 控 制 电 压 量 ud、uq 的影响外，还受耦合电压 ωLiq、-ωLid 电网电压 扰动 ed、eq 的影响。对此可以采用状态反馈实现 d、q 轴电流间的解耦，采用前馈补偿消除电网电压扰动。所 以，实际的控制电压应该包含三部分：
单相三电平逆变器及控制研究
摘要摘要当今世界，电能越来越成为人们日常生活和工业生产中的重要能源，而其质量和指标在不同的情况下有不同的要求。
随着交流电机调速技术的逐渐成熟，高性能大容量的交流调速技术显得尤为重要。
三电平逆变器由于具有输出容量大、输出电压高、电流谐波含量小、控制方法成熟简单等优点，在中高压调速领域得到了广泛的应用。
而正弦脉宽调制（SPWM）方法是三电平逆变器的核心技术之一。
本文介绍了单相三电平逆变器的结构和基本原理，及其SPWM控制法的原理，并以载波同向SPWM法对三电平逆变器进行控制。
本文基于MATLAB/SIMULINK对三电平逆变电路建立模型，并进行开环、闭环仿真，从而分析了逆变器输出电压的谐波含量、电压稳定度。
采用PI调节器设计对逆变器设计了双闭环控制，同时对负载能力进行研究。
关键词三电平逆变器正弦脉宽调制 MATLAB PI调节器错误！未找到引用源。
AbstractNowadays,electrical energy has play a more and more role in people's daily life and industrial production , and its quality and index in different circumstances have different requirements.Along with the induction motor technology mature gradually,high performance and capacity of AC control technology is particularly important.Because of the advantages,such as high output capacity, high output voltage, small current harmonic content, and the control method is mature and simple, so the three-level inverter in high voltage control field is in a wide range of applications.The sinusoidal pulse width modulation (SPWM) control method is one of the core technology of three-level inverter .This article describes the three-level inverter structure and basic principles, the PWM control method .With the method of carrier homonymous SPWM three-level inverter control.MTALBA/SIMULINK is used for the three-level inverter circuit model building, and the open loop, closed loop simulation in the paper.So as to analyze the harmonic content of inverter output voltage，and the voltage stability.The PI-controller is applied to design the dual-loop,and do the research of ability to load.Keywords：Three-level Inverter Sinusoidal错误！未找到引用源。
单相三电平SPWM整流器的研究与设计论文
摘要随着电力电子器件、高精度高速运算芯片、实时仿真与控制等技术的飞速发展，各类电力电子装置正广泛地应用于交直流可调电源、电力供电系统、电气传动控制与电化学生产等领域，然而大多数的电力电子装置都是通过变流器与电网相连，总存在网侧功率因数低以与输入电流谐波成分高的问题。
为了减小谐波干扰对电网质量的危害，以与可能因此而引发的事故，1994年3月国家技术监督局颁布了国标GB/T 14549-1993《电能质量公用电网谐波》。
抑制电力谐波提高功率因数的方法主要有两种，一种是装设专用的谐波补偿装置，该方法相应地带来了成本增加的问题；另一种是采用新型的高功率因数变流器。
PWM整流器作为高功率因数变流器的一个重要方向，在各种工业生产领域扮演着重要角色。
它不仅要求中间直流环节的电压保持恒定，交流侧功率因数为1，还要求尽量减少电流谐波。
然而相对于两电平PWM整流电路，三电平PWM整流器的功率开关管所承受的关断电压为直流侧电压的一半，减少了功率开关管的电压强度，同时电平数的增加使入端电流更接近正弦波，在同样的的开关频率与控制方式下，其电流谐波总畸变率（THD）要远小于两电平PWM整流器。
因此，本毕业设计以单相三电平PWM整流器为研究对象, 首先介绍了课题的产生背景、研究概况与意义，阐述了PWM整流器的工作原理，并对其开关工作模态以与拓扑结构进行了分析；其次，在此基础上，建立了三电平整流器的系统数学模型，并对PWM控制技术进行总结，采用电压电流双闭环控制，利用MATLAB/Simulink进行了仿真实验。
仿真结果表明，系统的工作情况与理论分析相符合，该系统不仅能使直流电压在一定围可调，而且使整流器交流侧电流谐波降低，实现了单位功率因数运行。
关键词：三电平整流功率因数校正 MATLAB仿真ABSTRACTWith the rapid development of power electronic devices, high-precisionhigh-speed computing chip, real-time simulation and control technology, various types of power electronic devices are widely used in AC-DC adjustable power supply, power supply systems, electrical transmission control and electrochemical production etc, but most power electronic devices connected to the grid through the converter, there is always the low power factor and high harmonics problem ofthe input current.In order to reduce the harm of grid-quality by the harmonic-interference, and the accident may resulted form it, the State Bureau of Technical Supervision issued a national standard GB/T 14549-1993 "harmonic power quality utility" in March 1994. There are twomethods to improve power factor and inhibit power harmonic, one is the installation of a dedicated harmonic compensation devices, the method has brought a corresponding increase problem in the cost ; the other is using the new high power factor converter .PWM rectifier ,as an important direction of high power factor converters, plays an important role in the various areas of industrial production. It not only requires the constant of middle-dc voltage, AC power factor is 1, also required to minimize the current harmonics.However, in related to the two-level PWM rectifier, theDC side power switch turn-off voltages of three-level PWM rectifier are the half, so it reduce the power voltage- strength, andthe increase of the level’snumber s makes the input-side current closer to the sine wave, and at the same switching frequency and control mode, the total current harmonic distortion (THD) is much smaller than the two-level rectifier.Therefore, this graduating-design choosethe single-phase three-level PWM rectifier as research object. First this paper introduces the background,research survey and significance ofthis research subject, explains the working principle of the PWM rectifier and analyzes its switching modes and topology; Secondly, on this basis, a system mathematical model of the three-level rectifier is built, then begin a MATLAB/simulink simulation experiment with the summary of PWM control techniques and the use of voltage and current double closed loop control. Simulation results show that the work of the system consistent with the theoretical analysis, this system not only enables the DC voltage is adjustable within a certain range, but also reduce the rectifier AC side current harmonics to achieve the unity power factoroperation.Key words:three-level powerfactor correctionMATLAB simulation主要符号说明S u 输入交流电源电压s i网侧电流 ab AB u u /交流侧调制电压 d u直流侧输出电压 d i直流侧输出负载电流 g i中点箝位电流 1u直流侧电容C1两端电压 2u直流侧电容C2两端电压 a S 1-a S 4/ b 1S -b S 4三电平整流器左/右半桥臂四个开关管 a VD 1-a VD 4/b VD 1-bVD 4三电平整流器8个反并联二极管 1C /2C直流侧上下两个支撑电容 R入端电阻 L入端电感 L R直流侧输出负载电阻 A S三电平整流电路简化模型的A 相开关 B S三电平整流电路简化模型的B 相开关毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作与取得的成果。
三电平PWM整流器系统设计与仿真
三电平PWM整流器系统设计与仿真随着改革开放的不断深化，我国的经济迅猛发展，科学技术水平显著提高，在现代技术的推动下，整流器受到了越来越多的关注，被应用在多个领域。
三电平PWM整流器大都采用双闭环控制系统，即由电压控制外环与电流控制内环组成的。
电压外环是根据直流电压的大小来决定三电平PWM整流器的输出功率的大小以及方向的；而电流内环主要是促使整流器实际上的输入电流能够在一定程度上跟踪电流给定而将作用挥发出来的。
本文主要根据三电平PWM整流器的特点，进而对其系统设计与仿真进行探究，期望通过本文的论述能够为三电流整流器的更加完善的设计提供有效建议。
标签：三电平；PWM整流器；双闭环0 引言由于经济与技术的进步与发展，三电平整流器也在一定程度上发生了改变。
较为常用的三电平整流器主要是二极管箝位PWM。
这类整流器相对于传统整流器来说有很多的优点，如其功率器件可以承受的电压很少，是直流测电压的二分之一，有利于使生产成本降低。
而且在其输入的电流中，谐波含量较少，有着较为科学合理的正弦度，功率因数不是一成不变的，可以对其进行调整，能量能够在交流侧与直流侧之间之间自由流动。
凭借自身具有的优势，其被应用在很多领域。
为了三电平整流器系统的更加完善，本文在此基础上对其进行仿真研究，因而有着重要的现实意义。
1 三电平整流器概述三电平整流器是能够在高压大功率中运行的PWM整流器，其功率因数趋近于1，并且其开关电压的应力较两电平来说，具有减小一半的优点。
三电平整流器虽然比两电平整流器的开关的数量要多，且控制起来较为复杂，但三电平整流器具有两电平整流器所没有的特点。
首先，由于其电平数增加，进而使其具有更小的直流侧电压脉动以及更优质的动态性能，在开关的频率较低时，如300～500Hz就能够达到对电流谐波的相关要求[1]。
其次，电平数增加也使得电源的侧电流要更接近正弦，这与两电平相比，是最大的不同。
且电平数不断增加，正弦性也会随之变化，越来越好，而功率因数也会变得更高。
单相PWM整流器
单相PWM整流器的研究策略与分析摘要单相电压型PWM整流器是控制的，同时也具有很好的灵敏性，当输入端加入电流以后，其能够得到各个性能参数的以及直流电压的恒定状态，同时性能指标是最佳的选择，能量也实现了从两个方向都流动的效果，得到了大众学者的认可，符合了时代的主题，绿色环保，节约资源。
本篇论文将从详细的介绍一下单相PWM整流器的控制现状，基本的控制原理以及拓扑电路结构图，同时讲一下单相PWM整理器的控制算法，最后自己设计一个电路图，用MATLAB做一个简单的仿真图。
关键词:PWM整流器；瞬时直接电流控制；功率因数ABSTRACTsingle-phase voltage source PWM rectifier is controlled, at the same time, it also has good sensitivity, when added into the input current, which can get of each performance parameter and DC voltage constant state. At the same time, the performance index is the best choice, and energy to achieve the effect from two directions are flowing, has been recognized by the public and scholars, in line with the theme of the times, green environmental protection, conservation of resources.Nonlinear loads are currently being used in large batches, which leads to the introduction of reactive power and harmonics, which affects the quality of the power grid, resulting in unnecessary losses. So this problem has been widely concerned by scholars at home and abroad, how to eliminate the reactive power and harmonic, how to improve the quality of the power grid, improve the power factor.This thesis starts with a detailed look of single-phase PWM rectifier control status, basic control principle and circuit topology structure diagram, also talk about finishing single-phase PWM control algorithm, finally designed a circuit diagram and using MATLAB do a simple simulation diagram.Keywords: PWM rectifier；instantaneous direct current control；APF目录第一章绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (3)1.2 国内外PWM 整流器研究发展现状 (2)1. 关于PWM 整流器数学模型的研究 (2)2.关于PWM 整流器拓扑结构的研究 (3)3. 关于电压型PWM 整流器电流控制技术的研究 (3)4. PWM 整流器系统控制策略的研究.......................................... 错误！未定义书签。
三电平整流器空间电压矢量PWM控制
三电平整流器空间电压矢量PWM控制摘要：本文针对三电平整流器进行空间电压矢量PWM控制，通过对空间矢量定位和控制方式的综合研究，实现对三电平整流器的控制。
本文首先对三电平整流器的基本原理和控制方法进行了介绍，接着详细阐述了空间电压矢量PWM控制的原理及实现步骤。
最后，通过仿真和实验验证了该方法的可行性和有效性，证明了该方法在提高电转换效率、降低谐波和提高系统稳定性方面的优越性。
关键词：三电平整流器；空间电压矢量PWM控制；电转换效率；谐波；系统稳定性正文：1. 引言随着电力电子技术的快速发展，三电平整流器作为一种新型的电力电子转换器，已经被广泛应用于各种领域。
传统的PWM 控制方法在三电平整流器中已经得到了广泛的应用，但是在满足一定的电转换效率及控制精度要求的同时，也存在着改善系统稳定性及降低谐波等问题。
为了解决这些问题，提高系统的性能和可靠性，本文研究了空间电压矢量PWM控制技术在三电平整流器中的应用。
2. 三电平整流器的基本原理三电平整流器是一种可以根据输入电压情况自动调整输出电压的电力电子装置。
它主要由两个半桥的电路组成，其中两个半桥的交流侧串联形成主电路，每个半桥中还包含一个由电压放大器和比较器组成的PWM控制单元，从而形成了一个可以实现PWM调制的电路。
3. 空间电压矢量PWM控制原理空间电压矢量PWM控制是一种全新的PWM控制技术，它是将矢量图形技术和PWM控制技术相结合，实现对电压和电流等物理量的精确控制和调节。
要实现空间电压矢量PWM控制，需要首先对矢量图形的基本概念及其应用进行了解。
矢量图形是在某个坐标系中画出的向量，这些向量代表了物理量在该坐标系中的大小和方向关系。
在三电平整流器中，根据输入信号的特性，可以选择不同的矢量图形进行控制，从而实现电转换效率和系统稳定性等指标的优化。
具体而言，需要在与矢量图形相对应的控制单元中进行调整和优化，以适应实际控制需要。
4. 空间电压矢量PWM控制实现步骤空间电压矢量PWM控制的实现步骤包括：矢量图形的选取、信号采样、空间电压矢量变换、PWM信号生成、功率调节及直流侧反馈控制等。
三相电压型PWM整流器的研究与设计(1)
图 1-1 Fig 1-1
PWM 整流器的分类
The sorts of PWM rectifiers
虽然分类的方式多种多样，但是基本的分类方法就是将 PWM 整流器分成电压 型与电流型两大类，这是因为电压型 PWM 整流器与电流型 PWM 整流器无论是在 主电路结构、PWM 信号发生或者控制策略等方面都有各自的特点，而且两者存在 电路上的对偶性。任何 PWM 整流器就主电路拓扑而言都可以归类于这两类。
2008年3月5日上海交通大学硕士学位论文学位论文版权使用授权书上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅
上海交通大学 硕士学位论文 三相电压型PWM整流器的研究与设计 姓名：曹檬恺 申请学位级别：硕士 专业：电力电子与电力传动 指导教师：潘俊民 20080101
图 1-2 单相半桥 VSR 拓扑 Fig1-2 Single-phase haF bridge VSR structure
图 1-3 单相全桥 VSR 拓扑 Fig1-3 Single-phase full bridge VSR structure
3
上海交通大学硕士学位论文
第一章 绪论
图 1-4
I
上海交通大学硕士学位论文
Abstract
RESEARCH AND DESIGN ON A THREE PHASE VOLTAGE SOURCE PWM RECTCT
Although the technology of traditional uncontrollable rectifiers(Using Diodes) and phase-controlled rectifiers(Using Thyristors), which are widely and broadly applied, is highly sophisticated, they also bring harmonic current into the grid, consequently deteriorate the power factor and influence the energy quality of power grid . PWM rectifiers get rid of these problems by replacing the semi-controlled and non-controlled switches with full-controlled ones such as Mosfets and IGBTs, and substitute PWM chopping control for phase-controlled and uncontrollable rectification, so it’s easy to eliminate the influence of the rectifiers on the power grid. The key point of PWM rectifiers is to make the grid-side current controllable in both waveform and phase. At first, the development history and current research situation of PWM rectifiers are introduced and the importance of current waveform control is presented. Several different and most widely-used sorts of current control algorithms are introduced and analyzed. Meanwhile a novel PI adjusting direct current control algorithm is proposed. Sequently the system structure, working principles and control methods of three phase voltage source PWM rectifiers are analyzed and the control algorithms mentioned above are simulated in the rectifier system in Matlab/Simulink. Detailed hardware design and parameter calculation are introduced, including the main bridge circuits, the drive circuits, control circuits, and sampling circuits. Then an experiment is carried out and satisfactory experimental results are obtained. The experiment demonstrates that the new modified control method is feasible. At last, the conclusion of the research and the suggestion for future work are presented.
三相电压型SVPWM整流器控制策略研究_毕业设计(论文)
安徽工程大学毕业设计（论文）毕业设计（论文）三相电压型SVPWM整流器控制策略研究摘要常规整流环节广泛采用的二极管整流电路和晶闸管相控整流电路对电网注入了大量谐波，给电网造成污染。
三相电压型PWM整流器具有输出电压恒定、高功率因数、低谐波污染、能量双向流动等优点，在电力系统有源滤波、无功补偿以及交直流传动系统等领域，具有越来越广阔的应用前景。
本文详细阐述了PWM整流器的工作原理，建立了基于三相静止坐标系以及两相坐标系的低频和高频数学模型，并选择了三相电压型PWM整流器作为本文主要研究对象。
电压空间矢量调制(SVPWM)控制方法能够获得更高的电压利用率，同时可使可有效减小电流谐波。
文中对三相电压空间矢量的原理和如何实现作了详细的分析，选择了谐波含量相对小的矢量排序策略。
在电流控制方案上，提出了dq坐标系下的固定开关频率的直接电流控制策略，同时在控制中实现电流的解耦控制，以及输入电网电压的前馈，使得系统具有更好的动态性能和稳定性，并通过进行闭环系统的仿真验证了方案的可行性。
在进行三相电压型PWM整流器系统的仿真研究中，建立主电路、空间电压矢量PWM控制模块及PI控制调节器的仿真模型，并深入对三相电压型PWM整流器的谐波含量进行分析，研究主电路参数对系统跟随性和稳定性的影响。
关键字：PWM整流；SVPWM调制；直接电流控制；仿真研究贾佳：三相电压型SVPWM整流器控制策略研究Research on Control Strategy of the Three-phase Voltage SVPWMAbstractThe conventional rectifier section widely consists of diode-rectifier circuit and phase-control thyristor rectifier,which injects large amounts of harmonics into the power networks and produces much contamination.The three-phase voltage-source PWM reetifier(VSR) have the characteristics of constant direet voltage,high power factor,small harmonic pollution,bidirectional power flow，so they have more and more application perspective in active filtering,reaetive-load compensation and motor control systems.The principle of single-phase voltage-source PWM rectifier was introduced in details,constructing the high and low-frequency mathematical model based on the three-phase static coordinate system and the two-phase synchronous rotating coordinate system from the poinit of the topology of the main circuit,and select the three-phase voltage-source PWM rectifier as this major study.With the voltage space vectors pulsewidth modulation,we can get higher usage of the voltage,at the same time it can effectively reduce the current harmonics.In this paper,the principle of three- phase voltage space vector and the specific implementation were analyzed in details,choosing the vector sequencing strategy with relatively small harmonic content.As to the current control scheme,this paper propose a directly current control scheme,which with fixed switching frequency in dq rotation reference frame.And also, we introduce current decoupling input voltage feedback,which makes the system more stable and faster response,and through the closed loop system simulation to verify the feasibility of this current control scheme.In the research of the system of the three-phase voltage-source PWM rectifier an, eastblish the main circuit,simulate module of the voltage space vectors pulsewidth modulation and simulate model of PI contorl conditioner,then analyzed deeply in the vector sequencing strategy of three-phase voltage-source PWM reetifier,deliberate the main circuit parameters on dynamic characteristics and static characteristics in the system.Key words:PWM rectifier;SVPWM modulation;direct current control;simulate research安徽工程大学毕业设计（论文）目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题的研究背景与意义 (2)1.1.1 谐波的危害和抑制 (3)1.1.2 功率因数校正技术 (3)1.2PWM整流器国内外研究现状 (3)1.3 电压型PWM整流器的控制技术 (5)1.4本文的主要研究内容和重点 (6)第2章PWM整流器的原理、拓扑和数学模型 (7)2.1PWM整流器的基本原理 (7)2.2PWM整流器的拓扑结构 (9)2.2.1 单相全桥PWM整流器拓扑结构 (9)2.2.2 三相半桥PWM整流器拓扑结构 (10)2.3 三相电压型PWM整流器的数学模型 (12)2.3.1ABC静止坐标系下的低频数学模型 (12)2.3.2两相坐标系下的低频数学模型 (14)2.3.3 基于开关函数定义的高频通用数学模型 (17)2.3.4 两相坐标系的PWM整流器高频数学模型 (19)2.4本章小结 (21)第3章三相电压型PWM整流器的控制 (21)3.1 三相电压型PWM整流器的电流控制策略 (21)3.1.1 间接电流控制 (22)3.1.2 直接电流控制 (22)3.2 三相电压型PWM整流器的SVPWM调制方法 (24)3.2.1 三相VSR的电压空间矢量分布 (24)3.2.2 电压空间矢量的合成和作用时间的分配 (26)3.3SVPWM调制算法的实现和仿真 (28)3.3.1 扇区的判定和作用时间的计算 (29)3.3.2 电压空间矢量的排序和三相PWM波的生成 (31)3.3.3三相VSR的SVPWM调制算法的模型 (34)3.4 本章小结 (34)第4章三相电压型PWM整流器的建模和仿真 (35)4.1 主电路参数设计 (35)4.1.1 交流侧电感的设计 (35)4.1.2 直流侧电容的设计 (38)4.2 电压空间矢量控制的三相VSR的仿真研究 (40)4.2.1 三相VSR在dq坐标系下的电流解耦控制 (40)4.2.2 三相VSR整流状态下的仿真研究 (42)4.3 本章小结 (43)贾佳：三相电压型SVPWM整流器控制策略研究结论与展望 (44)致谢 (46)参考文献 (47)附录 (47)附录A (47)附录B (48)附录C (57)安徽工程大学毕业设计（论文）插图清单图2—1 PWM整流器模型电路 (7)图2—2 PWM整流器交流侧等效电路 (8)图2—3 PWM整流器交流侧电压波形 (8)图2—4 (a)整流状态矢量图(b)逆变状态矢量图 (8)图2—5 PWM整流器四象限运行原理图 (9)图2—6 单相全桥电压型PWM整流器拓扑结构 (9)图2—7 三相半桥电压型PWM整流器拓扑结构 (10)图2—8 PWM整流器输入侧等效电路和向量图 (10)图2—9PWM整流器交流侧矢量方程的空间矢量图 (14)图2—10 αβ—dp坐标系的变换关系 (16)图2—11 三相PWM整流器开关模型简图 (17)图2—12 三相PWM整流器高频等效电路 (19)图2—13 三相PWM整流器在dq坐标系下的高频等效电路 (20)图3—1 三相VSR电压空间矢量分布图 (25)图3—2 电压空间矢量的合成 (26)图3—3 传统输入相电压的区间划分 (28)图3—4 判断电压矢量所在区间的条件 (28)图3—5 改进方案的区间划分 (29)图3—6 扇区号N实际对应的各扇区情况 (29)图3—7 区间I电压空间矢量的合成 (30)图3—8 电压空间矢量的排序策略 (32)图3—9 电压空间矢量PWM调制方式 (33)图3—10 SVPWM调制仿真模型 (34)图4—1 系统设计框图 (35)图4—2 直流侧电压阶跃突变时的等效电路图 (39)图4—3 三相PWM整流器电流内环解耦控制原理图 (41)图4—4 三相VSR的直接电流整流仿真模型 (42)图4—5A相电网电压和电流波形输出相位波形 (43)图4—6 常规PI控制时的输出直流电压波形 (43)贾佳：三相电压型SVPWM整流器控制策略研究插表清单表3—1 不同开关组合时的电压值 (25)表3—2 各扇区号对应的电压空间矢量的作用时间 (30)表3—3 各切换点赋值时刻 (33)安徽工程大学毕业设计（论文）引言在20世纪80年代，这一时期由于自关断器件的日趋成熟及应用，推动了PWM整流技术的应用与研究。
全数字单相三电平整流器控制电路设计
摘要：三电平整流器由于其独特的优点，受到了越来越多的重视。
介绍了三电平桥式整流器的工作原理，并用数字信号处理器对其控制系统进行了实现，说明了全数字控制系统的硬件设计和软件设计的方法。
仿真和实验结果验证了理论研究的结果。
关键词：数字信号处理器；三电平；PWM整流器；功率因数校正引言三电平（ThreeLevel，TL）整流器是一种可用于高压大功率的PWM整流器，具有功率因数接近1，且开关电压应力比两电平减小一半的优点。
文献[1]及[2]提到一种三电平Boost 电路，用于对整流桥进行功率因数校正，但由于二极管整流电路的不可逆性，无法实现功率流的双向流动。
文献[3]，[4]及[5]提到了几种三电平PWM整流器，尽管实现了三电平，但开关管上电压应力减少一半的优点没有实现。
三电平整流器尽管比两电平整流器开关数量多，控制复杂，但?具有两电平整流器所不具备的特点：1）电平数的增加使之具有更小的直流侧电压脉动和更佳的动态性能，在开关频率很低时，如300～500Hz就能满足对电流谐波的要求；2）电平数的增加也使电源侧电流比两电平中的电流更接近正弦，且随着电平数的增加，正弦性越好，功率因数更高；3）开关的增加也有利于降低开关管上的电压压应力，提高装置工作的稳定性，适用于对电压要求较高的场合。
1TL整流器工作原理TL整流器主电路如图1所示，由8个开关管V11～V42组成三电平桥式电路。
假定u1=u2=ud/2，则每只开关管将承担直流侧电压的一半。
以左半桥臂为例，1态时，当电流is为正值时，电流从A点流经VD11及VD12到输出端；当is为负值时，电流从A点流经V11及V12到输出端，因此，无论is为何值，均有uAG=uCG=＋ud/2，D1防止了电容C1被V11(VD11)短接。
同理，在0态时，有uAG=0；在－1态时，有uAG=uDG=－ud/2，D2防止了电容C2被V22(VD22)短接。
右半桥臂原理类似，因此A及B端电压波形如图2所示，从而在交流侧电压uAB上产生五个电平：＋ud，＋ud/2，0，－ud/2，－ud。
基于SPWM三相逆变器的仿真与设计-电路与系统专业论文
基于SPWM三相逆变器的仿真与设计-电路与系统专业论文本文介绍了基于SPWM（Sinusoidal ___）三相逆变器的仿真与设计。
论文首先阐述了研究的背景，包括三相逆变器在工业和电力系统中的应用。
然后确定了论文的目的，即通过仿真与设计探索SPWM三相逆变器的性能和特性。
根据此目的，采用了相应的方法，包括建立逆变器的数学模型、实施SPWM控制策略以及进行仿真和设计。
最后，通过实施所提出的仿真与设计方法，得出了相应的结果。
本文的研究对于理解和优化基于SPWM三相逆变器的电路与系统具有重要的意义。
关键词：SPWM，三相逆变器，仿真，设计，性能，特性该论文旨在研究基于SPWM（___）三相逆变器的仿真与设计。
本部分将介绍研究的背景和相关的文献综述，阐明研究的目的和意义。
该部分将介绍使用的研究方法和仿真工具，以及实验的设计和参数设置等。
该部分将介绍仿真和设计的过程，并展示结果和讨论。
在本研究中，我们采用了SPWM （Sinusoidal ___）技术，设计了一个三相逆变器电路。
我们使用了模拟仿真软件来验证电路的性能和波形输出。
首先，我们搭建了逆变器的电路图，并配置了相应的元件和参数。
然后，我们使用SPWM技术来产生需要的输出波形。
通过调整占空比和频率，我们可以调节输出电压的幅值和频率。
接下来，我们进行了仿真实验。
我们改变了载荷的变化情况，通过观察输出波形和性能参数，评估了逆变器的稳定性和效率。
根据我们的仿真实验，我们得出了以下设计结果：输出波形：通过SPWM技术，我们成功地实现了三相逆变器的正弦波输出。
输出波形的幅值和频率可以根据需要进行调节。
稳定性分析：我们对逆变器在不同载荷情况下的稳定性进行了分析。
结果表明，在正常工作范围内，逆变器可以稳定地输出所需电压，并且对载荷变化具有较好的适应性。
效率评估：我们还对逆变器的效率进行了评估。
根据我们的实验结果，逆变器在适当的设计参数下可以实现较高的效率。
根据我们的仿真和设计结果，我们可以得出以下结论：基于SPWM技术的三相逆变器具有良好的波形质量和稳定性，可以满足多种应用需求。
三电平PWM整流器控制研究
ＬＵ Ｙ ，Ｔ Ｎ Ｇ ｏｊｎ，Ｈ Ｎ ｈ － ａ ，Ｘ ｈ— ｏ Ｉ ｉ Ａ ｕ － ｕ Ｏ Ｇ Ｓ ｕｊ ｎ Ｕ Ｓ ｉ ｈ ｕ ｕ ｚ
（ ｈ ａＵ ｉ ｒ ｏ ｎｎ ｎ ｅｈ ｏｏｙ， ｚ ｏ ２０ ８ ｈｎ ） Ｃ ｉ ｎ ｅｓ ｆＭｉｉ ａｄ Ｔｃ ｎｌ ｎ ｖ ｇ ｇ Ｘｕｈ ｕ２ １０ ，Ｃ ｉ ａ
（ 国矿 业大 学 ， 息与 电气 工程 学院 ，江苏 徐州 中 信 ２ １０ ） ２ ０ ８
摘要 ： 对高压 、 功 率三 电平 Ｐ 针 大 ＷＭ 整 流 器 进 行 了 分 析 研 究 。 提 出 一 种 优 化 三 电 平 Ｓ Ｐ Ｖ ＷＭ 算 法 。 立 了 三 电 建 平 整 流 器 的 高 频 数 学 模 型 ， 采 用 虚 拟 磁 链 定 向 的 定 频 直 接 功 率 控 制 ， 实 现 了 整 流 器 高 动 态 性 能 控 制 。 基 于
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｈ ｇ ｏｔ ｇ ｎ ｉｈ ｐ ｗｅ ｏ ｓｄ ｒ ｔ ｎ ．ｈ ｈ ｅ — ｖ ｌＰ Ｍ ｅ ｔ ｅ ｓ ａ ａ ｙ ｅ ． ｐ ｉ ｓｒ ｃ ： ｓ ｄ ｏ ｈ ｉ ｈ ｖ ｌ ｅ ａ ｄ ｈ ｇ ｏ ｒｃ ｎ ｉ ｅ ａｉ ｓ ｔ ｅ ｔ ｒ ｅ ｔ ｅ Ｗ ａ ｏ ｅ ｒ ｃｉ ｒ ｉ ｎ ｌ ｚ ｄ Ａｎ ｏ ｔ－ ｉ ｆ
ｍｚｄ ｓａｅｖｃｏ ｕｓ ｗｄｈ ｍｏｕａｉ （ Ｖ Ｗ Ｍ） ａ ｏ ｔｍ ｏ ｒ — ｖｌｒｃｆ ｒｉ ｐｏｏｅ ，ｎ ｈ ｉ － ｉ ｐ ｃ ｅｔｒｐ ｌ ｉｔ ｅ ｅ ｄｌ ｏ Ｓ Ｐ ｔｎ ｌ ｒｈ ｆａ ｔ ｅ ｌ ｅ ｅｔｉ ｓ ｒｐｓｄ ａｄ ｔｅ ｈｇ ｇｉ ｈ ｅ ｅ ｉｅ ｈ
￣ｅ ｕ ｎ ｙ ｍａｈ ｍａｉ ａ ｄ ｌｉ ｏ ｓ ｕ ｔｄ Ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｉｔ ａ ｌ ｘ ｏ ｅ ｔｔ ｎ， ｘ ｄ ￣ ｑ ｅ ｃ ｉ ｃ ｏ ｅ ｏ ｔ ｌ ｑ ｅ ｃ ｔ ｅ ｔ ｌｍｏ ｅ ｓ ｃ ｎ ｔ ｃｅ ． ａ ｅ ｎ ｔｅ ｖ ｒ ｌ ｆ ｒ ｎａ ｉ ｆ ｅ － ｅ ｕ ｎ ｙ ｄ ｒ ｔ ｐ ｗ ｒ ｃ ｎ ｒ ｃ ｒ ｕ ｕ ｉ ｏ ｉ ｅ ｏ
单周期控制的三相SPWM整流器
单周期控制的三相SPWM整流器杨喜军;姚苏毅;张哲民【摘要】传统三相PWM(pulse width modulation)整流器需要乘法器、DQ坐标变换和网侧电压检测,控制算法复杂.为此,采用单周期算法控制PWM整流器,可以简化设计;推导了单周期控制OOC(one cycle contr01)三相PWM整流器的控制规律,证明了其与SPWM(sinusoidal pulse width modulation)的等价关系,并探讨了系统的稳定性,提出了控制环节参数的设计方法.建立了10 kw三相PWM整流器的仿真模型,该仿真模型比传统的SPWM控制方法具有动态响应快、控制方法简单、稳定性高等优点,并实现了单位功率因数;最后通过实验验证了单周期控制三相PWM整流器的可行性和高效性.%Conventional three-phase PWM rectifier requires multiplier, dq coordinate transformation and network side voltage detection, and control algorithm is complex. In this paper, one cycle controlled PWM rectifier can simplify the design. This paper deduces the control principle of the one-cycle controlled three-phase PWM rectifier, proves its equivalent relation with the SPWM, studies the stability of the system and proposes the design method of parameters in control aspect.A 10 kW three-phase PWM rectifier simulation model is set up, and compared to the traditional SPWM control method this model has a faster dynamic response, simpler control method, higher stability and realizes the unit power factor. Finally feasibility and efficiency of one-cycle controlled three-phase PWM rectifier are validated through experiment.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2011(023)001【总页数】6页(P108-113)【关键词】单周期控制;功率因数校正;单位功率因数;脉冲宽度调制整流器;正弦脉宽调制【作者】杨喜军;姚苏毅;张哲民【作者单位】上海交通大学电气工程系,上海200240;上海交通大学电气工程系,上海200240;上海交通大学电气工程系,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TM46近些年来，随着对用电设备谐波污染的重视，三相电压型PWM整流器已经成为电力电子领域研究的热点之一。
基于PSIM的单相三电平SVPWM算法及性能分析研究
基于PSIM的单相三电平SVPWM算法及性能分析研究摘要：本文使用单相H桥逆变电路作为主电路，针对三电平SVPWM算法进行详细数学分析推导，通过对比传统正弦脉宽调制技术（SPWM），分析SVPWM调制方式的性能。
使用PSIM建立仿真模型进行仿真分析；同时，利用PSIM可产生C代码的功能，直接生成DSP 需要的代码文档；不但缩短了研究周期，还增加了C代码的可读性。
关键字：SVPWM调制PSIM仿真单相逆变Abstract: This paper uses single-phase H bridge inverter circuit as the main circuit, a detailed mathematical analysis for the three levels SVPWM of algorithm, by comparing the traditional sinusoidal pulse width modulation (SPWM), the performance analysis of SVPWM modulation. Using PSIM to build simulation model for simulation analysis; meanwhile, the use of PSIM can produce C code function, directly generated DSP required code documents; Not only greatly shortened the research cycle, but also increased the readability of the C code.1 引言随着电力电子技术的发展，像光伏发电等新能源的大量投入，对逆变电路的调制方式提出了更高的要求。
随着对正弦脉宽调制技术（SPWM）的不断改进，在一定程度上提高了直流电压的利用率和减少了THD；但相对于空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术，由于其具有易于数字化实现和电压利用率高等优点，因此更为广泛应用及研究。
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摘要随着电力电子器件、高精度高速运算芯片、实时仿真及控制等技术的飞速发展，各类电力电子装置正广泛地应用于交直流可调电源、电力供电系统、电气传动控制与电化学生产等领域，然而大多数的电力电子装置都是通过变流器与电网相连，总存在网侧功率因数低以及输入电流谐波成分高的问题。
为了减小谐波干扰对电网质量的危害，以及可能因此而引发的事故，1994年3月国家技术监督局颁布了国标GB/T 14549-1993《电能质量公用电网谐波》。
抑制电力谐波提高功率因数的方法主要有两种，一种是装设专用的谐波补偿装置，该方法相应地带来了成本增加的问题；另一种是采用新型的高功率因数变流器。
PWM整流器作为高功率因数变流器的一个重要方向，在各种工业生产领域扮演着重要角色。
它不仅要求中间直流环节的电压保持恒定，交流侧功率因数为1，还要求尽量减少电流谐波。
然而相对于两电平PWM整流电路，三电平PWM整流器的功率开关管所承受的关断电压为直流侧电压的一半，减少了功率开关管的电压强度，同时电平数的增加使入端电流更接近正弦波，在同样的的开关频率及控制方式下，其电流谐波总畸变率（THD）要远小于两电平PWM整流器。
因此，本毕业设计以单相三电平PWM整流器为研究对象, 首先介绍了课题的产生背景、研究概况及意义，阐述了PWM整流器的工作原理，并对其开关工作模态以及拓扑结构进行了分析；其次，在此基础上，建立了三电平整流器的系统数学模型，并对PWM控制技术进行总结，采用电压电流双闭环控制，利用MATLAB/Simulink进行了仿真实验。
仿真结果表明，系统的工作情况与理论分析相符合，该系统不仅能使直流电压在一定围可调，而且使整流器交流侧电流谐波降低，实现了单位功率因数运行。
关键词：三电平整流功率因数校正 MATLAB仿真ABSTRACTWith the rapid development of power electronic devices, high-precisionhigh-speed computing chip, real-time simulation and control technology, various types of power electronic devices are widely used in AC-DC adjustable power supply, power supply systems, electrical transmission control and electrochemical production etc, but most power electronic devices connected to the grid through the converter, there is always the low power factor and high harmonics problem of the input current.In order to reduce the harm of grid-quality by the harmonic-interference, and the accident may resulted form it, the State Bureau of Technical Supervision issued a national standard GB/T 14549-1993 "harmonic power quality utility" in March 1994. There are two methods to improve power factor and inhibit power harmonic, one is the installation of a dedicated harmonic compensation devices, the method has brought a corresponding increase problem in the cost ; the other is using the new high power factor converter .PWM rectifier ,as an important direction of high power factor converters, plays an important role in the various areas of industrial production. It not only requires the constant of middle- dc voltage, AC power factor is 1, also required to minimize the current harmonics.However, in related to the two-level PWM rectifier, the DC side power switch turn-off voltages of three-level PWM rectifier are the half, so it reduce the power voltage- strength, and the increase of the level’s numbers makes the input-side current closer to the sine wave, and at the same switching frequency and control mode, the total current harmonic distortion (THD) is much smaller than the two-level rectifier.Therefore, this graduating-design choose the single-phase three-level PWM rectifier as research object. First this paper introduces the background, research survey and significance of this research subject, explains the working principle of the PWM rectifier and analyzes its switching modes and topology; Secondly, on this basis, a system mathematical model of the three-level rectifier is built, then begin a MATLAB/simulink simulation experiment with the summary of PWM control techniques and the use of voltage and current double closed loop control. Simulation results show that the work of the system consistent with the theoretical analysis, this system not only enables the DC voltage is adjustable within a certain range, but also reduce the rectifier AC side current harmonics to achieve the unity power factoroperation.Key words: three-level power factor correction MATLAB simulation主要符号说明S u输入交流电源电压 s i网侧电流 ab AB u u /交流侧调制电压 d u直流侧输出电压 d i直流侧输出负载电流 g i中点箝位电流 1u直流侧电容C1两端电压 2u直流侧电容C2两端电压 a S 1-a S 4/ b 1S -b S 4三电平整流器左/右半桥臂四个开关管 a VD 1-a VD 4/b VD 1-bVD 4三电平整流器8个反并联二极管 1C /2C直流侧上下两个支撑电容 R入端电阻 L入端电感 L R直流侧输出负载电阻 A S三电平整流电路简化模型的A 相开关 B S三电平整流电路简化模型的B 相开关毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。
作者签名：日期：目录摘要 (I)ABSTRACT (II)主要符号说明 (III)目录 (IV)第一章绪论 (1)1.1 三电平整流器的产生背景 (1)1.2 三电平变换技术的研究概况及意义 (2)1.3 三电平PWM整流器的研究方向 (3)1.4 本毕业设计主要研究容 (4)第二章单相三电平整流器的工作原理及系统分析 (5)2.1 PWM整流器的工作原理 (5)2.2 二极管箝位整流器系统拓扑分析 (8)2.2.1 开关工作模态分析 (8)2.2.2 主电路拓扑工作分析 (13)2.3 三电平PWM整流器的数学建模 (15)2.4 性能指标 (17)2.4.1直流侧性能指标 (17)2.4.2 交流侧性能指标 (18)第三章三电平PWM整流器的控制技术 (19)3.1 PWM整流器的直流电压控制 (20)3.2 PWM整流器的交流电流控制 (21)3.2.1 滞环电流控制 (21)3.2.2 定时瞬时值电流控制 (22)3.2.3 瞬态电流控制 (23)3.3 SPWM控制原理及实现 (24)3.3.1 SPWM控制基本原理 (24)3.3.2 SPWM的单片机实现 (26)3.4 PID基本原理及数字化实现 (27)第四章中点电位平衡控制策略 (29)4.1 中点电位问题的产生原因 (29)4.2 中点电位平衡控制策略 (31)第五章三电平PWM整流器的系统设计及仿真分析 (33)5.1 MATLAB/simulink仿真系统的设计 (33)5.1.1 三电平整流器仿真模型的建立 (33)5.1.2 PI控制器设计 (35)5.2 稳态情况下的系统仿真结果分析 (35)5.3 动态情况下的系统仿真结果分析 (35)5.3.1 负载突增情况 (35)5.3.2 负载突减情况 (35)总结 (35)致 (35)参考文献 (35)第一章绪论1.1 三电平整流器的产生背景电力电子技术自20世纪50年代诞生以来，经过半个世纪的飞速发展，至今已被广泛应用于需要电能变换的各个领域。