逆阻型IGBT的三相T型逆變控制系統(tǒng)分析與設(shè)計的開題報告

逆阻型IGBT的三相T型逆變控制系統(tǒng)分析與設(shè)計的開題報告一、項目背景隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，逆阻型IGBT技術(shù)逐漸成為新一代功率半導(dǎo)體器件的主流。逆阻型IGBT具有低通態(tài)電壓降、高開關(guān)速度、低開關(guān)損耗等特點，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、軍事等領(lǐng)域。其中，由逆阻型IGBT構(gòu)成的三相T型逆變器已被廣泛應(yīng)用于電動汽車、風(fēng)電等領(lǐng)域。現(xiàn)有的三相T型逆變控制系統(tǒng)主要采用PID控制器進(jìn)行控制，但該方法存在調(diào)試難度大、響應(yīng)速度慢等問題。因此，本項目旨在基于模型預(yù)測控制理論，設(shè)計一種高效、準(zhǔn)確的三相T型逆變控制系統(tǒng)。二、研究目的本項目的主要研究目的有：1.基于逆阻型IGBT的三相T型逆變器原理研究，分析其性能特點；2.掌握模型預(yù)測控制理論原理，研究其在逆變控制系統(tǒng)中的應(yīng)用；3.設(shè)計一種基于模型預(yù)測控制的三相T型逆變控制系統(tǒng)；4.實現(xiàn)控制系統(tǒng)，測試并驗證其性能。三、研究內(nèi)容本項目的研究內(nèi)容包括以下幾個方面：1.三相T型逆變器原理研究。分析逆阻型IGBT的工作原理，深入研究三相逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制方式以及各種失穩(wěn)情況等。2.模型預(yù)測控制理論研究。介紹模型預(yù)測控制理論基礎(chǔ)，闡述模型預(yù)測控制控制器的設(shè)計原則、分類及其應(yīng)用情況。3.基于模型預(yù)測控制的三相T型逆變控制系統(tǒng)設(shè)計。以Matlab為平臺，建立控制系統(tǒng)模型，設(shè)計模型預(yù)測控制器，對控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真。4.系統(tǒng)實現(xiàn)與調(diào)試。根據(jù)仿真實驗結(jié)果，實現(xiàn)控制系統(tǒng)，并通過實際調(diào)試驗證控制系統(tǒng)的性能。四、預(yù)期成果本項目的預(yù)期成果包括以下幾個方面：1.深入研究逆阻型IGBT的原理與性能特點，掌握三相T型逆變器工作原理及其控制方法；2.掌握模型預(yù)測控制技術(shù)的原理及應(yīng)用，熟練應(yīng)用Matlab等軟件平臺進(jìn)行仿真分析；3.設(shè)計一種基于模型預(yù)測控制的三相T型逆變器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)控制器的仿真分析以及控制系統(tǒng)的設(shè)計；4.成功實現(xiàn)三相T型逆變控制系統(tǒng)，并證明其效果優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制器的控制系統(tǒng)。五、研究方法本項目將采用以下研究方法：1.文獻(xiàn)資料法。通過文獻(xiàn)搜集各種逆變器控制方法應(yīng)用、仿真研究結(jié)果、離線預(yù)測及控制等方面的資料，從中了解并分析各方位現(xiàn)有研究內(nèi)容的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，找出有價值的研究思想及方案。2.理論分析法。結(jié)合現(xiàn)有文獻(xiàn)資料，尤其是基于逆阻型IGBT的三相T型逆變系統(tǒng)控制方面的文章，探討逆變器變換器的控制原理，引入模型預(yù)測控制技術(shù)，考慮系統(tǒng)各種非線性因素的影響，建立數(shù)學(xué)模型，從模型的特性及性質(zhì)上預(yù)測控制系統(tǒng)的性能。3.計算機(jī)仿真法。利用Matlab等計算機(jī)軟件進(jìn)行模擬仿真，對控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析及性能評估，并對仿真結(jié)果進(jìn)行修改及優(yōu)化，完成控制系統(tǒng)設(shè)計。4.實際實驗法。基于仿真結(jié)果與控制器設(shè)計方案，按照一定的實驗流程和