| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第12-13页 |
| 1.2 多电平逆变器的拓扑结构 | 第13-16页 |
| 1.2.1 串联H桥多电平逆变器 | 第14页 |
| 1.2.2 中点箝位型多电平逆变器 | 第14-16页 |
| 1.3 矢量控制的介绍 | 第16-17页 |
| 1.4 主控芯片的发展 | 第17-18页 |
| 1.5 本文的主要内容 | 第18-20页 |
| 第2章 三电平逆变器控制系统的研究 | 第20-40页 |
| 2.1 二极管箝位型三电平逆变器拓扑 | 第20-21页 |
| 2.2 转子磁场定向控制方法 | 第21-30页 |
| 2.2.1 坐标变换 | 第21-23页 |
| 2.2.1.1 三相静止—两相静止变换(3s/2s) | 第22页 |
| 2.2.1.2 两相静止—两相旋转变换(2s/2r) | 第22-23页 |
| 2.2.2 异步电动机的数学模型 | 第23-26页 |
| 2.2.2.1 三相静止坐标系下的数学模型 | 第23-25页 |
| 2.2.2.2 两相静止坐标系下的数学模型 | 第25-26页 |
| 2.2.2.3 两相旋转坐标系下的数学模型 | 第26页 |
| 2.2.3 转子磁场定向控制 | 第26-30页 |
| 2.2.3.1 直接磁场定向控制 | 第27-28页 |
| 2.2.3.2 间接磁场定向控制 | 第28-30页 |
| 2.3 PWM算法介绍 | 第30-38页 |
| 2.3.1 载波PWM算法 | 第30-31页 |
| 2.3.2 空间矢量PWM算法 | 第31-38页 |
| 2.3.2.1 空间电压矢量 | 第32-33页 |
| 2.3.2.2 空间矢量选择 | 第33-34页 |
| 2.3.2.3 作用时间计算 | 第34-36页 |
| 2.3.2.4 开关状态对中点电压的影响 | 第36-37页 |
| 2.3.2.5 开关矢量的选择和顺序设计 | 第37-38页 |
| 2.4 本章小结 | 第38-40页 |
| 第3章 三电平逆变器的PWM算法研究 | 第40-78页 |
| 3.1 SPWM算法研究 | 第40-54页 |
| 3.1.1 理想SPWM、SPWM+死区深入分析 | 第41-45页 |
| 3.1.1.1 理想SPWM问题分析 | 第41-43页 |
| 3.1.1.2 SPWM+死区问题分析 | 第43-45页 |
| 3.1.2 多重载波无死区SPWM调制 | 第45-52页 |
| 3.1.2.1 基于三载波的SPWM | 第46-47页 |
| 3.1.2.2 载波相移时间的计算 | 第47-48页 |
| 3.1.2.3 基于电流矢量的电流极性判断 | 第48-51页 |
| 3.1.2.4 实际应用中存在的问题 | 第51页 |
| 3.1.2.5 电压利用率分析 | 第51-52页 |
| 3.1.3 仿真结果分析 | 第52-54页 |
| 3.2 三电平SPWM算法 | 第54-55页 |
| 3.3 改进的三电平SVPWM算法 | 第55-63页 |
| 3.3.1 改进的三电平SVPWM算法概述 | 第55-56页 |
| 3.3.2 新扇区划分 | 第56-57页 |
| 3.3.3 大扇区判断 | 第57-59页 |
| 3.3.4 矢量变换 | 第59-61页 |
| 3.3.5 小扇区判断 | 第61-62页 |
| 3.3.6 驱动信号的生成 | 第62-63页 |
| 3.4 三电平SVPWM无死区算法研究 | 第63-74页 |
| 3.4.1 SVPWM+死区问题分析 | 第63-68页 |
| 3.4.2 无死区SVPWM调制方法 | 第68-74页 |
| 3.4.2.1 过渡开关状态 | 第68-69页 |
| 3.4.2.2 开关顺序 | 第69-70页 |
| 3.4.2.3 矢量合成 | 第70页 |
| 3.4.2.4 作用时间计算 | 第70-72页 |
| 3.4.2.5 逻辑信号综合 | 第72-73页 |
| 3.4.2.6 电流极性判断 | 第73页 |
| 3.4.2.7 无死区SVPWM方法总结 | 第73-74页 |
| 3.5 SVPWM算法仿真 | 第74-77页 |
| 3.5.1 改进型三电平SVPWM算法的仿真 | 第74-76页 |
| 3.5.2 三电平SVPWM无死区算法的仿真 | 第76-77页 |
| 3.6 本章小结 | 第77-78页 |
| 第4章 基于FPGA的矢量控制系统的设计 | 第78-96页 |
| 4.1 控制系统硬件设计 | 第78-82页 |
| 4.1.1 控制系统总体设计 | 第78-79页 |
| 4.1.2 功率电路的设计 | 第79-80页 |
| 4.1.3 检测反馈电路设计 | 第80-81页 |
| 4.1.4 FPGA核心电路设计 | 第81-82页 |
| 4.2 控制系统软件设计 | 第82-95页 |
| 4.2.1 AD采样时钟模块 | 第83-84页 |
| 4.2.2 三电平SVPWM模块 | 第84-90页 |
| 4.2.2.1 Clark逆变换 | 第84-85页 |
| 4.2.2.2 大扇区选择 | 第85页 |
| 4.2.2.3 小扇区判断及作用时间模块 | 第85-88页 |
| 4.2.2.4 三角波产生模块 | 第88-89页 |
| 4.2.2.5 PWM生成模块 | 第89-90页 |
| 4.2.2.6 死区模块 | 第90页 |
| 4.2.3 数字滤波与AD采样模块 | 第90-91页 |
| 4.2.4 滑差角计算模块 | 第91-92页 |
| 4.2.5 数字PI模块 | 第92-93页 |
| 4.2.6 速度检测模块 | 第93-95页 |
| 4.3 本章小结 | 第95-96页 |
| 第5章 系统仿真与实验分析 | 第96-110页 |
| 5.1 基于SVPWM的矢量控制系统的仿真分析 | 第96-102页 |
| 5.1.1 系统模型的建立 | 第96-97页 |
| 5.1.2 仿真结果分析 | 第97-102页 |
| 5.2.2.1 电机空载改变转速 | 第98-100页 |
| 5.2.2.2 恒定转速时,突加负载和突减负载的仿真 | 第100-102页 |
| 5.2 控制系统实验及结果分析 | 第102-109页 |
| 5.2.1 实验平台介绍 | 第102-103页 |
| 5.2.2 三电平逆变器矢量控制系统的实验 | 第103-109页 |
| 5.2.2.1 V/F控制实验 | 第104-106页 |
| 5.2.2.2 矢量控制实验 | 第106-109页 |
| 5.3 本章小结 | 第109-110页 |
| 第6章 总结与展望 | 第110-112页 |
| 参考文献 | 第112-118页 |
| 致谢 | 第118-120页 |
| 攻读硕士学位期间发表论文和专利 | 第120页 |
