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1、湖 南 科 技 大 学毕 业 设 计（ 论 文 ）题目基于滑模控的Buck-Boost矩阵变换器的建模与仿真作者学院专业电气工程及其自动化学号指导教师二九年六月五日湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）任务书潇湘 学院 电气工程 系（教研室）系（教研室）主任:（签名）年 月 日学生姓名: 学号: 0554010618 专业: 电气工程及其自动化 1 设计（论文）题目及专题： 基于滑模控制的Buck-boost矩阵变换器的建模与仿真 2 学生设计（论文）时间： 自 2 月 16 日开始至 6 月 15 日止3 设计（论文）所用资源和参考资料： 田宏奇.滑模控制理论及其应用M. 武汉：武汉出版社，
2、1995. 有关Buck-boost矩阵变换器的电路结构与基本工作原理方面的期刊资料。 有关滑模控制策略应用于DC-DC变换器的期刊资料。 刘叔军，盖晓华等. MATLAB7.0控制系统应用与实例M. 北京：机械工业出版社，20064 设计（论文）完成的主要内容： 熟悉Buck-Boost矩阵变换器的基本工作原理，针对其拓扑结构可分为整流级和逆变级 两部分且这两部分可单独控制的特点，其整流级采用无零矢量的空间矢量调制策略，逆变 级采用滑模控制策略进行控制。研究Buck-Boost矩阵变换器基于上述两种控制策略的具 体设计方法，采用MATLAB构建相应的仿真模型对其控制效果进行仿真验证，并通过调
3、 整控制参数使系统具有良好的动态和稳态性能以及满足输出波形的总谐波失真度在2%左 右的指标要求。 5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求： 提交 ： （1）论文打印件与电子版 （2）仿真模型 6 发题时间： 2009 年 2 月 15 日指导教师： （签名）学 生： （签名）湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）指导人评语主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价指导人： （签名）年 月 日 指导人评定成绩： 湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）评阅人评语主要对学生毕业设计（
4、论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价评阅人： （签名）年 月 日 评阅人评定成绩： 湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）答辩记录日期： 学生： 学号： 班级： 题目： 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计（论文）图 纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价答辩委员会主任： （签名）委员： （签名）（签名）（签名）（签名） 答辩成绩： 总评成绩：
5、湖南科技大学本科生毕业设计（论文）摘 要矩阵变换器是一种具有简单拓扑结构和一系列理想特性的“绿色变频器”，是一项可从根本上消除电力谐波污染和电网无功损耗的关键技术。本文旨在研究目前影响矩阵变换器实用化的关键基础问题电压传输比低的问题。针对矩阵变换器电压传输比低这一问题，一些学者和专家提出了一系列控制策略，提高了矩阵变换器的电压传输比，使其接近于1.0，但均存在输出谐波含量过高的缺点，不利于应用。针对上述情况，本文从改变矩阵变换器主电路拓扑结构出发，针对一种新型的Buck-Boost矩阵变换器主电路拓扑结构进行研究，该拓扑结构采用AC-DC-AC两级变换的结构形式，其整流级为一个三相/两相的矩阵
6、变换器，逆变级则采用Buck-Boost逆变器的结构形式。通过对该拓扑结构及其等效电路的研究，确定了主电路方案及电路参数；借鉴目前矩阵变换器、斩波逆变器已有的理论成果，研究了适合于该新型电路的有效控制策略：即整流级采用无零矢量的空间矢量调制策略，逆变级采用滑模变结构控制策略；构建了仿真模型，对该主电路拓扑与控制策略的有效性和可行性进行验证；仿真结果表明：该新型矩阵变换器能实现输出电压和频率的任意调节，其电压传输比既可大于1，也可小于1，从而有效解决了传统矩阵变换器电压传输比低的难题，具有较好的应用价值。关键词：Buck-Boost矩阵变换器；电压传输比；滑模控制；仿真AbstrsctMatri
7、x Converter(MC) is a kind of “green converter” with simple topology and a series of ideal characteristics, and a key technique to eliminate power harmonic pollution and grid inefficacy power waste basically. In this paper the problem of MCs low voltage transfer ratio is studied which is the key basi
8、c problem baffling MC application. Though some researchers and experts proposed a series of control strategies to increase MC transfer ratio to 1.0, its output harmonic components was too high to be good for application. Contraposing to above problem, this paper proposes novel MC topologies based on
9、 matrix rectifier and chop inverter in terms of varying MC main circuit topology, which are similar to conventional AC-DC-AC MC without energy storage elements in middle DC link. Its rectifier stages are the same as conventional MC which are 3/2 phase MC, while inverter stages adapt Buck-Boost construct. Main circuit schemes and parameters are fixed on through researching its topologies and equivalent circuits. Based on present theoretical harvest of MC and chop inverters, effective control strategies suitable for these novel circuits are studied, such as slide mo
