【摘 要】
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本文研究含有独立恒压源支路的谐波谐振情况。谐波谐振在电力系统中经常表现为高电压。研究发现这种谐振现象与网络导纳矩阵的奇异性有关，而这种奇异性是由于矩阵的一个特征根趋近于零造成的。通过模态分析就可以得到有关信息。对于含有独立恒压源支路的系统，必须采用改进节点法建立网络节点矩阵。基于以上研究结果，该文提出一种结合模态分析和“改进节点法”来分析网络节点矩阵——改进的模态分析法。理论分析和算例研究证明了该
【机 构】
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武汉大学电气工程学院 武汉 430072
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本文研究含有独立恒压源支路的谐波谐振情况。谐波谐振在电力系统中经常表现为高电压。研究发现这种谐振现象与网络导纳矩阵的奇异性有关，而这种奇异性是由于矩阵的一个特征根趋近于零造成的。通过模态分析就可以得到有关信息。对于含有独立恒压源支路的系统，必须采用改进节点法建立网络节点矩阵。基于以上研究结果，该文提出一种结合模态分析和“改进节点法”来分析网络节点矩阵——改进的模态分析法。理论分析和算例研究证明了该方法是进行电力系统谐波分析的有效工具。
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在对PWM变换器的工作方式进行研究的基础上，提出能量回馈型电子负载变换器的两级式结构，其中包含负载特性模拟部分和能量回馈部分，两部分均采用电流三态滞环控制策略。为了实现上述控制策略，采用了T1公司的TMS320F2812 DSP。本文采用Saber进行了闭环仿真并进行了实验，结果表明，所提出的变换器结构和控制策略能够很好地实现各种负载特性模拟和单位因数向电网馈能的功能。
近年来，随着电力电子技术的发展，AC/AC变换技术的应用领域不断向高电压、大容量电能变换的方向拓展。在高压电能变换领域中，现有器件的电压等级往往不能满足装置的需要，而且高压器件的价格也比较昂贵。多电平技术是解决这一问题的有效方法，且多电平采用较多的电平数去逼近所希望的波形，从而可减小滤波器的体积和重量、提高输出波形质量。本文提出了一种基于直流Zeta变换的交流三电平变换拓扑结构，无中间直流环节，使
在介绍高频链矩阵式三相逆变器主电路结构的基础上，针对实现高频单相/低频三相功率变换的矩阵变换器部分，分析了其开关网络特征，进行了数学建模，给出了模型结果。阐述了矩阵变换器的拓扑和工作特点，提出一种解结耦分析思路，并以模型建立对照方式从数学角度进行了证明。建模和证明结果取得一致，表明了矩阵变换器解结耦分析思想的可行性，为进行调制方案和控制策略研究提供了理论依据，进一步便捷了矩阵变换器的分析和设计。
基于传统的空间矢量调制策略，该文提出了一种改善矩阵变换器低电压输出性能的控制策略。与传统的空间矢量调制策略相比，大大减少了低电压输出时窄脉冲的数量，从而使因PWM脉宽小于开关换流所需时间引起的电压误差减少，改善了矩阵变换器的输出性能。在相同条件下，将提出的调制策略与传统的空间矢量调制策略进行了对比分析，给出了相应的仿真数据及部分实验波形。在Matlab软件仿真研究的基础上，通过dSPACE硬件实时
针对微弧氧化工艺特点和节能的要求，设计了一种脉冲方波电流源。主电路采用单元并联结构;单元电路以IGBT为核心，采用BUCK型拓扑结构，利用电感元件储能，获得具有高陡度的脉冲形式恒流输出;应用缓冲型软开关技术，增加了开关管工作的安全性，降低了电源的开关损耗，提高了电能转化效率;采用PwM脉冲高频调制方法，可独立调节输出脉冲电流的峰值、频率和占空比，满足微弧氧化工艺及其负载变化的要求。
单模态驻波型超声波直线，旋转电机是一种新型多自由度电机，利用多个压电振子的纵振动模态激发出定子顶端的椭圆运动轨迹，避免了传统驻波型超声波电机不同振动模态谐振频率匹配的问题。本文首先分析了单模态驻波型超声波直线/旋转电机的运行原理。在此基础上，利用有限元软件ANSYS建立了电机定子有限元模型，通过模态响应、谐响应和动态响应分析，研究了电机定子的振动特性，获得了电机的振动频率和定转子接触点的运动轨迹，
设计了一种应用无刷直流电机上新的无速度传感器方法，带有转矩状态观测器和自适应速度控制器。该方法比算法估计法计算简单，不像反电势法易受到电机实时变参数和温度漂移的影响。改进的模型参考自适应是一种自适应控制算法，应用在BLDCM的速度控制器中，用于改进无速度传感器控制技术的性能。设计的控制系统具有较强的鲁棒性和稳定性，通过仿真和实验证明，该无速度传感器设计能够准确跟踪给定的参考速度。
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分析了三电平变换器中点电位不平衡的原因，详细地讨论了空间矢量控制方法中不同矢量对中点电位的影响;研究并提出无电流传感器的中点电位平衡滞环控制方法，这种方法不需要额外的硬件检测开销就可以实现电容的均压。最后在实验样机上进行实验，实验结果表明。三相三电平电压型PWM整流器实现了高功率因数，验证了该平衡控制方法的可行性和有效性。
以高频链矩阵式逆变器的电路拓扑为基础，应用虚拟直流环思想对其后级单相高频/三相低频矩阵变换器(HFAC/LFAC MC)进行了交-直-交等效变换，分别建立了MC交-直-交间接和交-交-直接两种形式的数学模型，得到两者关于功率器件之间的开关函数关系。以此为基础，对MC虚拟直流环空间矢量调制进行了分析，给出了运用MatlabSimulink进行仿真的结果，验证了针对HFAC/LFAC MC的虚拟直流环