IGBT参数辨识及其有效性验证

上海大学硕士学位论文IGBT参数辨识及其有效性验证姓名：郭水保申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：高艳霞20060201IGBT参数辨识及其有效性验证作者：郭水保学位授予单位：上海大学相似文献(9条)1.学位论文苗盈瀛基于优化算法的IGBT模型参数辨识及其有效性验证2007本文对基于优化算法的IGBT模型参数辨识及其有效性进行了验证。本研究在综合分析IGBT模型的基础上，选择最能反映其内部机理的Hefner模型进行模型参数辨识，然后给出了模型参数辨识的两主要步骤：初始参数的提出及优化过程。优化过程需要器件的实际波形，设计了相应的硬件实验平台；在分析了几种优化算法的基础上，运用GA—SA优化算法实现参数辨识。为了验证新辨识结果的有效性，给出了在大范围改变电压、电流时各波形特征值的仿真与实验比较，得到了有指导意义的结果。2.学位论文邓名高基于PROFIBUS_DP总线的无速度传感器矢量控制的低压变频器研究与开发2007在电气传动领域，实时动态高性能的交流调速系统全面的替代了直流调速系统。随着电力电子技术、微电子技术、计算机技术、信息网络技术的快速发展，交流变频调速控制技术也得到了飞速的发展。现代交流变频调速控制系统总的发展趋势是：高频化、数字化、模块化、智能化、信息网络化。本文的主要工作是开发具有VVVF控制、无速度传感器矢量控制和PROFIBUS-DP通信接口的低压变频器。首先，本文系统的对异步电机的数学模型、坐标变换的各种形式和矢量控制理论、空间电压矢量控制法进行了综述。接着对于转速辨识方法，本文介绍了常用的速度推算方法。基于MRAS的转速辨识方法是一种高性能的、复杂的、被公认最有前途的转速辨识方法，并用波波夫超稳定性理论论证了它的稳定性，在MATLAB的SIMULINK仿真中证明了该方法的有效性。本文对异步电机的辨识自设定的二种算法：基于空载、堵转试验法测量电机参数的算法和电机静止状态下，利用电压脉冲法、电流脉冲法对电机参数辨识算法进入了较为深入的分析研究。对于PROFIBUS-DP总线，本文概述了PROFIBUS-DP总线的功能、数据传输技术和状态机，同时对PROFIBUS-DP总线的协议芯片SPC3的结构和功能也作了详细的分析。最后本文研究并开发了基于TMS320F240DSP、IGBT和PROFIBUS-DP通信接口的低压变频器的硬件平台，采用模块化设计，分为六大模块：键盘和显示模块、信号输入输出模块、PROFIBUS-DP通信模块、IGBT驱动模块、电流采样模块、开关电源模块，同时提出了基于MRAS转速估计的无速度传感器矢量控制的软件设计思路，给出了程序流程图和相关的实验结果。3.期刊论文苗盈瀛.高艳霞.李南.MIAOYing-ying.GAOYan-xia.LINanIGBT参数辨识中的波形采集技术-电气传动自动化2007,29(2)首先阐述了IGBT模型参数辨识的基本思想,以IGBT为例,给出了采用JNI技术、基于GPIB接口的波形采集方案.详细给出了软、硬件实施方案,得到了预期的IGBT导通及关断波形.4.学位论文沈天飞绕线式异步电机转子IGBT斩波调阻调速系统的研究2000该文探讨了基于IGBT的转子斩波调阻调速法.采用IGBT的斩波电路可以得到极大的简化.文中提出了以IGBT、二极管、电阻和电解电容等四个元器件组成的斩波电路.该文建立了该调速系统的准动态数学模型,首次推导出了IGBT的占空比与斩波电路等效电阴之间的非线性关系,并给出了该斩波回路的工程设计方法.在转子斩波调阻的基础上,增加了定子降压调速,推导出了定子电压的计算公式.该文还给出了该系统的动态结构框图,提出了电流环和转速环的PI调节器的设计方法,实现了起重机的无级调速和闭环控制.该文以IGBT为例研究了PSPICE中组合模型特性参数的辨问题,并成功地将BP神经网络应用于IGBT组合模型静态特性参数辨识.该文提出了一种改进的自适应变步长梯度算法(IAVSG),使网络避免了陷入局部极小点.采用该算法后,网络训练时的收敛速度大为提高.5.学位论文李博三相异步电机基本参数辨识及逆变器PWM控制策略的研究2008利用TI公司生产的DSP(TMS320LF2407A)作为控制核心，针对三相逆变器主电路和控制电路进行设计，其中主电路功率开关元件采用SEMIKON公司的IGBT，控制电路主要包括PWM驱动电路设计、电流电压信号采集电路设计、光电编码器信号采集电路设计、故障保护电路设计、启动停止及复位电路设计、故障信号显示电路设计等，从而开发了一套在逆变器供电条件下的三相异步电动机控制系统。在此基础上又进行了逆变器的SPWM控制、SVPWM控制和电流滞环控制策略方法的研究，并利用MATLAB/Simulink软件建立三种PWM控制策略算法模型进行代码生成并下载到DSP中对三相异步电机进行控制，然后对三种控制策略的控制效果进行分析，为实现异步电机的矢量控制和直接转矩控制提供了良好的软、硬件实验平台。同时对三相异步电机基本参数辨识的方法展开研究，并利用逆变器控制系统来确定电机基本参数(包括定子漏感、定子电阻、转子漏感、转子电阻和互感)，提出了一种适合现场应用的电机基本参数在线辨识的方法。现场试验中采用异步电机的空载和负载两种状态，通过DSP的ADC对电机定子绕组的电压信号和电流信号进行数据采集，最后利用数字滤波以及频谱分析等操作进行数据处理。该方法不但提高了辨识的准确性，也降低了测试难度，最终能够获得电机控制中所需的基本参数，为实现异步电机的矢量控制和直接转矩控制提供了基本参数。6.学位论文李剑基于DSP的无速度传感器矢量控制算法研究2003该论文对无速度传感器矢量控制系统的控制原理、脉宽调制(PWM)技术以及电机参数的辨识和在线校正方法都做了比较详细的研究.其主要内容包括:第一,分析了异步电机的数学模型包括坐标变换公式.第二,阐述了异步电机矢量控制的原理,分析了控制算法中的各个模块的实现方法,给出了包括转差计算、电压矢量解耦以及空间电压矢量的形成在内的各种实用计算方法.第三,分析了SPWM的不足之处,同时分析了SPWM的改进型SVPWM的工作原理,使得电压的利用率有所提高,最后得出了计算IGBT开关时间的计算方法并给出了相应的程序流程图.第四,对电流采样原理进行了分析,设计了利用LAM进行电流采样的方案,在DSP中实现A/D采样,并使用采样值进行计算,以及相应的电流采样程序.第五,对电机参数的变化对整个控制系统的影响进行了分析,分析了在线参数辨识的原理以及实现方法,并从理论上对电机参数的在线自校正方法进行了分析.最后,结合以上的研究,在DSP中进行了实际算法的测试,初步验证了设计方法的可行性.7.学位论文刘凯基于电量检测的抽油机自适应变频系统2003该文首先分析了感应电动机的运行状况,在此基础上分析了轻载情况下通过调整变频器输出电压来节能的原理.在系统的设计中,根据电机的铁耗和铜耗的计算来调节变频器的输出电压.由于铁耗和铜耗的计算依赖于电机的参数,而电机的参数跟电机的运行状况有密切的关系,故该文初步讨论了感应电机参数辨识的原理和方法,对模型参考自适应理论在电机转速估计方面的应用进行了分析.然后分析了变频调速的基本原理和采样型SPWM控制技术,实现了由16位单片机80C196KC和专用PWM集成电路SA8282为控制器、IGBT为功率开关以及EXB841为驱动环节的变频调速系统.该系统通过软件和硬件结合的方式实现恒定V/f的SPWM控制,通过电流检测实现三级过流保护.最后,实现了电量检测模块,采集电机的电压、电流、功率因数,将采集的数据保存在EEPROM中,定期保存到IC卡中,对螺秆泵的运行状况进行长期监测.完成了上位机软件的编写,将数据从卡中读到数据库中,实现了一个完整的信息管理系统.8.期刊论文高艳霞.郭水保.陈伯时.GAOYan-xia.GUOShui-bao.CHENBo-shiIGBT的数理仿真模型及其参数辨识-电力电子技术2006,40(5)IGBT在电力电子系统中的应用越来越广泛.在设计电路时,采用一般的等值电路模型很难获得精确的仿真波形,使制成实际装置后不出现预想不到的故障.在IGBT的一类数理模型及PACTE仿真软件的基础上,提出一种基于实验测量、仿真及优化算法的模型参数辨识方法.给出了静态参数和动态参数的辨识结果,并提出验证模型参数有效应用范围的方法,最后给出了有效性验证结果.9.学位论文刘晖异步电机参数离线自整定及参数辨识研究2008本文以异步电机参数离线自整定及参数在线辨识为对象，从理论分析，算法提出，仿真证明和实验验证四部分进行了深入研究。异步电机参数离线自整定及参数在线辨识技术的研究，为异步电机控制性能的不断提高提供了保障，以使更好，更精确的控制方式能够应用到工程实际中去。由于在工程中使用的电机和变频器不一定能够匹配，而需要在电机运行之前由专业的工程师对变频器作重新设置，此过程复杂，耽误时间而且需要专业人员操作。本文提出一套异步电机参数离线自整定算法，使用C语言编程，并在一台2.2KW电机的硬件实验平台上验证了该算法，实现了电机在运行之前，变频器自动测试出电机的基本参数，为矢量控制等控制方式提供所需要的电机参数。电机在运行过程中，由于温度等因素的影响，电机的参数会发生变化，影响电机运行的稳定性，所以要对电机参数做在线辨识。本文对异步电机参数在线辨识作了理论分析和方法总结，为下一步工作打下基础。算法的实现需要相应的硬件实验平台，本文对硬件实验平台作了详细介绍，包括主电路的设计、IGBT的驱动保护电路设计、DSP数字控制器的设计。本文还对文中提出的实验方法作了MATLAB/Simulink仿真，验证了该方法的可行性，对实验有指导意义。本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：a5a4d6d1-8072-470a-99b0-9dd400f71a0b下载时间：2010年8月16日