Повышение качества электрической энергии бортовой системы генерирования на базе автономного инвертора напряжения

• Автор: Жораев, Тимур Юлдашевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 244 с. : ил.

Список условных сокращений и стилистика, принятая в данной диссертации. Список условных сокращений:
АИН — автономный инвертор напряжения АИТ - автономный инвертор тока АВ - активный выпрямитель

БИХ — бесконечно-импульсная характеристика (цифрового фильтра)

ВСК - вращающаяся система координат

ВИТИМ - векторная широтно-импульсная модуляция

КИХ - конечно-импульсная характеристика (цифрового фильтра)

НПЧ — непосредственный преобразователь частоты ПИ - пропорционально-интегральный (регулятор)

ПР - пропорционально-резонансный (регулятор)

ПЧ - преобразователь частоты

ПФ - передаточная функция

САР - система'автоматического регулирования
СГЭЭ — система генерирования-электрической энергии
СП - симметричная последовательность
ФФ - фазовращающий фильтр
ЦОС - цифровая обработка сигналов
ШИМ — широтно-импульсная модуляция
DSP - Digital Signal Processor: цифровой сигнальный процессор
IPM - Intelligent Power Module: интеллектуальный силовой модуль
Принятые буквенные обозначения:
Постоянные величины обозначаются курсивом, начиная с заглавной буквы, например: Кр, Uz=0A. Переменные величины обозначаются малыми курсивными буквами: а, Ь, х,р=15. Векторные величины представлены жирными заглавными курсивными буквами, например: S, С, Z. Матрицы пишутся жирными буквами без курсива, например: X, Z. Названия функций записываются малыми буквами без курсива, например: f(/% g(t), s(t).

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ
СХЕМОТЕХНИКА И АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ СГЭЭ
1.1. Основные требования, предъявляемые к СГЭЭ
1.2. Схемотехника силовой части СГЭЭ
1.3. Алгоритмы управления АИН в составе СГЭЭ
1.4. Выводы к Главе
2. АНАЛИЗ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ СГЭЭ
2.1 Разделение трёхфазной системы функций на симметричные последовательности
2.2. Математический аппарат для анализа электромагнитных процессов
в системе АИН-нагрузка в частотной области
2.3. Исследование замкнутой системы управления с «-преобразованием
2.4. Пропорционально-резонансное регулирование
2.5. Режимы источника напряжения и источника тока
2.6. Статическая компенсация мёртвого времени
2.7. Динамическая компенсация мёртвого времени
2.8. Выводы к главе
3. СИНТЕЗ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ АИН В СОСТАВЕ СГЭЭ
3.1. Синтез фазовращающего звена для разделения последовательностей
3.2. Разложение на симметричные последовательности с использованием фильтров
3.3. Замкнутая САР с использованием разделения последовательностей
3.4. Цифровой пропорционально-резонансный регулятор
3.5. Синтез цифрового фильтра для выделения основной гармоники
3.6. Выводы к Главе
4. ФИЗИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
П1. Вывод основных выражений для скрпреобразования
П2. Вывод основных выражений для ар-преобразования
ИЗ. Обратные (Ер и аР-преобразования
П4. Базовые свойства (-преобразования
П5. Анализ ПР-регулятора в замкнутой САР
П6. Разложение на симметричные последовательности
П7. Симметричные последовательности в системе сфО
П8. Алгоритмы измерения частоты сигнала

2. АНАЛИЗ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ СГЭЭ
2.1. Разделение трёхфазной системы функций на симметричные последовательности
Общие принципы выделения симметричных последовательностей для многофазной системы изложены в [30]. В данной работе с учётом выбранной схемы СГЭЭ с использованием трёхфазного инвертора, целесообразно рассмотреть частный случай для количества фаз т=3. Вывод выражения для представления трёхфазного несимметричного сигнала в системе АВС дан в Приложениях П6 и П7.
В данной работе рассматриваются не только способы построения алгоритмов управления по критерию достижения заданных параметров качетва, но и с точки-зрения эффективности реализации в стоставе цифровой системы управления. В связи с этим целесообразно рассмотреть иные способы расчётов для выделения симметричных последовательностей. Форму записи (П7.3), можно представить в виде, когда подобные слагаемые приведены не относительно мнимой единицы у, а относительно фазных векторов. Это выражение запишется в виде (1):
(. 1Т) .7зо 1_ .л/з '
аР=- А—В+/—В—С-1 — С 2 2 2 2 ;
1(А .л/з„ 1 _ ,7з "
а м — — А—В— у—В—С+у—С 3 2 2 2 2 ;
а2 =1(А+В+С), = у(А+В + С)
, Рр
у-А——В—у—В+—С—у—С 2
-У-А-—В+у—В+—С+у-С 2

Схематически, выражения и (1) можно представить следующим образом, как показано на рис. 6. Чтобы сравнить формулы (П7.3) и (1) по количеству вычислений, составим эквивалентную этим выражениям последовательность арифметических действий (см. табл. 1).