基于多次采样数字控制技术的大容量中频逆变电源及相关技术研究

This project will research deeply on key technology of high power medium frequency 400Hz inverter source based on multiple sampling digital control technology.In the high power medium frequency inverter source system, the conventional topology can not be satisfied application demand due to low output voltage and huge output current;Because of the low ratio of power electronical device frequency and fundamental frequency, the existing wave control technology is difficult of acquiring satisfactory effect under nonlinear or unbalance load condition; Because of high fundamental frequency, the delay time induce by PWM modulating and sampling will bring bad effect on output wave,especially endanger the system steadiness.Aiming at these questions and based on analysing and demonstrating multilevel topology,this project will investigate the harmonic and unbalance compensate control strategy under low control bandwidth and delay time condition.Based on dynamic and static performance target,this project will also investigate the quantificational design theory and method of high power medium frequency inverter source.

本项目拟对基于多次采样数字控制技术的大容量中频400Hz逆变电源的及相关技术进行深入研究。在大容量中频400Hz逆变电源系统中,由于输出电压低，输出电流大，传统的电路拓扑已不能满足应用的要求；并且由于器件的开关频率与基波频率之比较低,现有的波形质量控制技术在系统带非线性和不平衡负载条件下难以获得满意的效果；由于基波频率较高，由PWM调制和采样等所产生的延时将对输出波形的质量产生不好的影响，严重时甚至会使系统不稳。针对这些问题，本项目将在对多电平电路拓扑的分析、论证基础上，研究在低控制带宽和考虑延时条件下谐波与不平衡的补偿控制策略,并研究基于动、静态性能指标的大容量中频逆变器定量设计理论和方法。

本项目对基于多次采样数字控制技术的大容量中频400Hz逆变电源的及相关技术进行了深入研究。在大容量中频400Hz逆变电源系统中，由于输出电压低，输出电流大，传统的电路拓扑已不能满足应用的要求；并且由于器件的开关频率与基波频率之比较低，现有的波形质量控制技术在系统带非线性和不平衡负载条件下难以获得满意的效果；由于基波频率较高，由PWM调制和采样等所产生的延时将对输出波形的质量产生不好的影响，严重时甚至会使系统不稳。针对这些问题，本项目在对多电平电路拓扑的分析、论证基础上，提出了一类混合CHB多电平逆变器拓扑结构及其调制优化方法，研究了在低控制带宽和考虑延时条件下谐波与不平衡的补偿控制策略，并研究了基于动、静态性能指标的大容量中频逆变器定量设计理论和方法。项目组成员发表核心及以上的期刊论文22篇，国际会议论文2篇，其中EI检索论文6篇；申请发明专利2项；软件著作权2项；培养硕士研究生6名。