双级矩阵变换器容错控制策略设计论文

1、毕业设计说明书题 目：双级矩阵变换器容错控制策略学 院：信息工程学院专 业：自动化学 号：姓 名：指导教师：完成日期：毕业论文（设计）任务书论文（设计）题目：双级矩阵变换器容错控制策略学号：专业： 自动化 指导教师： 系主任：一、主要容与基本要求主要容：1、学习双级矩阵变换器的基本知识。包括TSMC的拓扑结构、工作原理、数学模型，并重点研究TSMC的调制策略。 2、研究永磁同步电机的矢量控制系统，学习双闭环PI控制器的设计方法、建立电机的数学模型、坐标变换原理等。 3、了解容错控制的概念，研究实现容错控制的方法分类，以与在其他系统中如何实现容错控制。4、研究预测控制的原理与其实现方法，基于预测控制算法在TSMC的闭环控制系统中实现容错。 基本要求：1、掌握TSMC的工作原理与其调制策略，并通过仿真实现TSMC正常运行。 2、掌握基于TSMC的永磁同步电机矢量控制系统的工作原理，并通过仿真来实现控制电机正常运行。 3、在仿真中编程实现预测控制，以预测控制作为TSMC的事故后控制策略，通过仿真验证这一方法。 二、重点研究的问题1、双级矩阵变换器的工作原理与其应用。 2、双级矩阵变换器的开关

2、管出现故障后的容错控制策略。 3、容错控制策略在双级矩阵变换器的闭环控制系统中的应用。 三、进度安排序号各阶段完成的容完成时间1确定毕业设计的题目2013.11.102搜集参考资料、相关文献，并完成初步阅读2014.1.11-2014.2.203学习双级矩阵变换器容错控制策略的原理2014.2.20-2014.3.154学习熟练MATLAB仿真软件的使用方法2014.3.15-2014.4.15搭建仿真模型，并得到仿真结果2014.4.1-2014.4.206撰写毕业设计论文2014.4.20-2014.5.97检查仿真结果2014.5.178答辩2014.5.24四、应收集的资料与主要参考文献1 邓文浪.双级矩阵变换器与其控制策略研究D.中南大学,2007. 2 邓文浪,欣荣,朱建林.基于dq坐标双级矩阵变换器的闭环控制研究J.电气传动,2007,37(2): 20-24. 3 见,粟梅,尧等. 基于双级矩阵变换器的永磁同步电机矢量控制J.电力电子技术,2010, 44(11): 65-68. 4 宝明,静坪.永磁同步电机磁阻转矩的有效利用与其预测控制系统J.电工技术学报,2000,

3、 15(3): 6-10. 5 王宏佳,徐殿国,明.永磁同步电机改进无差拍电流预测控制J.电工技术学报,2011, 26(6): 39-45. 6 牛里, 明, 可述等. 永磁同步电机电流预测控制算法J. 中国电机工程学报, 2012, 32(6): 131-137. 7 Rodriguez J, Kolar J, Espinoza J, et al. Predictive current control with reactive power minimization in an indirect matrix converterC2010 IEEE International Conference on. IEEE, 2010: 1839-1844. 8 Dasika J D, Saeedifard M. An on-line fault detection and a post-fault strategy to improve the reliability of matrix convertersCIEEE, 2013: 1185-1191. 毕业论文（设计）评阅表学号专业

4、自动化 毕业论文（设计）题目： 双级矩阵变换器容错控制策略 评价项目评 价 容选题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量是否适当；3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.是否有综合运用知识的能力；3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.是否具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科是否有经济分析能力。论文（设计）质量1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规；2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。综合评 价评阅人：年 月 日 湘潭大学 毕业论文（设计）鉴定意见学号：专业： 自动化 毕业论文（设计说明书）47 页 图表 45论文（设计）题目：双级矩阵变换器容错控制策略 主要容： 学习了双级矩阵变换器的基本知识，包括TSMC的拓扑结构、工作原理、数学模型，并重点研究了TSMC的调制策略。

5、掌握了基于TSMC的永磁同步电机矢量控制系统的控制方法，建立了永磁同步电机的数学模型，通过学习DQ轴解耦的原理以与PI控制器的设计方法，在MATLAB软件中搭建了永磁同步电机矢量控制模型。以之前的研究为基础，研究了一种基于预测控制算法的容错控制策略，首先掌握了预测控制的实现方法，搭建了采用预测控制的TSMC仿真模型，在仿真过S函数实现了预测控制。最后将容错控策略运用到了TSMC中，对比其正常状态、故障状态以与容错后的波形，分析了容错效果。指导教师评语该生能独立查阅文献；有获取各种信息与新知识的能力。能周密、合理地设计实验方案；综合运用知识能力强。按期圆满完成规定的任务，工作量饱满；学习工作积极勤奋。设计说明书结构严谨，逻辑性强，论述层次清晰；格式符合学校要求。有较强的实际动手能力和计算机应用能力。同意其参加答辩，建议成绩评定为 。指导教师：年 月 日答辩简要情况与评语该生在答辩过程中叙述清楚、思路清晰，语言表达准确;专业知识扎实。回答问题有理论根据，基本概念清楚。问题回答准确。根据答辩情况，答辩小组同意其成绩评定为 。答辩小组组长：年月日答辩委员会意见经答辩委员会讨论，同意该毕业论文（

6、设计）成绩评定为 。答辩委员会主任：年 月 日 / 目录摘要IAbstractII第一章 绪论11.1课题的背景和意义11.1国外研究现状21.3 预测控制31.4课题主要研究容和重点4第二章 双级矩阵变换器的控制研究62.1 双级矩阵变换器的拓扑结构62.1.1 常规矩阵变换器到双级矩阵变换的演变62.1.2 典型的双级矩阵变换器拓扑结构72.2 双空间矢量调制策略72.2.1 整流级的空间矢量调制原理72.2.2 逆变级的空间矢量调制原理92.2.3 TSMC的开关函数102.3 仿真研究122.4 本章小结14第三章 基于双级矩阵变换器的永磁同步电机矢量控制153.1 永磁同步电机结构以与数学模型153.1.1 永磁同步电机的结构153.1.2 永磁同步电机的数学模型153.2 坐标变换原理163.3 永磁同步电机矢量控制系统设计193.3.1 矢量控制方法193.3.2 永磁同步电机矢量控制系统的结构193.3.3 电流环PI控制器设计213.3.4 转速PI控制器设计223.4 控制系统仿真研究243.5 本章小结26第四章 永磁同步电机电流预测控制274.1预测控制策略274.1.1 整流级调制策略274.1.2 逆变级调制策略284.1.3 TSMC整体开关矢量调制284.2基于双级矩阵变换器的永磁同步电机预测控制系统294.2.1

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