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研究生:黃勖昀
研究生(外文):Hsu-Yun Huang
論文名稱:負載估測與遞迴學習控制之三相四線式換流器
論文名稱(外文):Design and Implementation of Three-Phase Four-Wire Inverter with Load Impedance Estimation and Iterative-Learning Control
指導教授:吳財福余國瑞余國瑞引用關係
指導教授(外文):Tsai-Fu WuGwo-Ruey Yu
口試委員:梁從主吳毓恩吳財福余國瑞
口試委員(外文):Tsorng-Juu LiangYu-En WuTsai-Fu WuGwo-Ruey Yu
口試日期:2013-07-19
學位類別:碩士
校院名稱:國立中正大學
系所名稱:電機工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:95
中文關鍵詞:三相四線式換流器
外文關鍵詞:Three-Phase Four-Wire Inverter
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本研究提出負載估測與遞迴學習控制之三相四線式換流器研製,此三相四線式換流器可達成併網型與獨立型之再生能源交流供電系統。研究中所提出之負載阻抗估測法與遞迴學習控制法可以在三相不平衡負載或非線性負載之狀況下輸出穩定之弦波。藉由負載阻抗之估測,控制器可以準確地追蹤交流弦波電壓準位,且允許寬廣的電感值變化,降低鐵心體積與成本。本控制法以兩相調變法為基礎,結合D-∑數位控制和負載阻抗估測,並導入遞迴學習控制的概念來減少穩態誤差並降低電壓諧波失真,以確保系統的穩定性。最後,本研究將控制法以 Matlab 模擬並實作一部10 kVA三相四線式換流器來驗證所提方法之可行性。

This thesis presents design and implementation of a three-phase four-wire inverter with load impedance estimation and iterative-learning control. The inverter can operate at the grid-connected and stand-alone mode conditions. In the stand-alone mode, the inverter with a neutral leg can generate sinusoidal output voltage for unbalanced load and nonlinear load. With the load impedance estimation, the controller can track the sinusoidal reference voltage accurately, and the inverter has considered a wide inductance variation, reducing core size significantly. The control law is based on a two-phase modulation (TPM) scheme with a D-∑ digital control and on-line load impedance estimation. Additionally, the iterative-learning control concept is adopted to reduce total voltage harmonic distortions. Finally, the computer simulation and experimental results measurements are performed for a 10 kVA three-phase four-wire inverter to verify the feasibility of the inverter.
第一章 緒論
1-1研究背景與動機
1-2 文獻回顧
1-2-1 不斷電系統簡介
1-2-2 三相換流器簡介
1-2-3 電壓型控制法簡介
1-3 負載阻抗估測控制法與遞迴學習控制法
1-4 論文大綱
第二章 換流器架構與動作原理
2-1 換流器架構
2-2 換流器動作原理(D-∑ CONTROL)
2-3 負載阻抗估測推導
2-4 遞迴學習控制
第三章 系統軟體規劃
3-1 系統軟體架構
3-2 控制流程規劃
3-2-1 微控制器RX62T簡介
3-2-2 控制流程
第四章 系統周邊電路設計
4-1 輔助電源
4-2電壓保護電路
4-3 交流側電壓感測電路
4-4 直流鏈電壓偵測電路
4-5 電感電流感測電路
4-6 開關隔離驅動電路
第五章 電路製作及其模擬與量測驗證
5-1 電氣規格
5-2 三相四線式換流器模擬系統建模
5-3 實務考量
5-3-1 電感值變化考量
5-3-2 開關死區補償
5-3-3 電容(C)補償
5-3-4 PWM各區間設定
5-3-5 迴授電路電容修正
5-4 負載阻抗估測控制法模擬及實驗波形
5-4-1 電阻性負載模擬及實測波形
5-4-2 電感性負載模擬及實測波形
5-4-3 電容性負載模擬及實測波形
5-4-4 不平衡負載模擬及實測波形
5-4-5 整流性負載模擬及實測波形
5-5 總諧波失真
第六章 結論與未來研究方向
6-1 結論
6-2 未來研究方向
參考文獻

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