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基于SVPWM矩阵变换器闭环控制系统的研究与设计的开题报告

摘要：本文旨在研究和设计基于SVPWM矩阵变换器闭环控制系统的电力传动装置。首先进行了对SVPWM矩阵变换器的控制原理、调制策略以及应用场合的介绍与分析，随后重点分析了矩阵变换器的闭环控制系统的设计和实现。其中涉及到了控制系统的结构设计、电机的参数识别、调速环和转矩环的控制算法及控制器的选型和设计等多个方面。最后进行了实验验证，并对实验结果进行了分析和总结。

关键词：SVPWM，矩阵变换器，闭环控制，调速环，转矩环

一、研究背景与意义

现代工业生产离不开电力传动装置，而电力传动装置中电机的控制则是其中的一个关键环节。矩阵变换器是现代电力传动装置中常用的控制器，它通过对电机支路的开关控制，使电机输出所需的电压、电流和频率，从而实现对电机的精确控制。而且由于其具有高效率、低损耗、可靠性好等优点，越来越得到了广泛应用。

针对矩阵变换器控制系统的研究，目前主要集中在控制算法的设计和控制器的开发等方面。然而，仅靠控制算法的设计和控制器的开发并不能完全满足电机控制的需要，还需要将其与闭环控制相结合，实现对电机转速、转矩等参数的精确控制。因此，本研究拟以SVPWM为调制策略，研究和设计基于矩阵变换器闭环控制系统的电力传动装置，旨在探索一种新的电机控制方法，提高电机的控制精度和稳定性，推动电力传动装备的发展。

二、研究内容和方法

本研究主要包括以下内容：

（1）对SVPWM矩阵变换器的控制原理、调制策略以及应用场合进行介绍与分析。

（2）重点研究矩阵变换器的闭环控制系统的设计和实现。其中涉及到了控制系统的结构设计、电机的参数识别、调速环和转矩环的控制算法及控制器的选型和设计等多个方面。

（3）进行实验验证，并对实验结果进行分析和总结。

本研究采用的方法主要为理论研究和实验研究相结合。在理论研究方面，主要采用数学建模、控制算法设计和仿真等方法，对矩阵变换器的控制原理和闭环控制系统进行研究；在实验研究方面，采用硬件电路搭建和软件调试相结合的方法进行实验验证，对控制系统的性能进行评估和分析。

三、研究计划和进度安排

（1）5月份：完成文献调研和理论分析，确定矩阵变换器的控制策略和闭环控制系统的设计方案。

（2）6-7月份：进行闭环控制系统的仿真和参数设计，优化控制算法，搭建硬件电路，进行控制器的选型和设计。

（3）8-9月份：进行实验验证，对实验结果进行分析和总结，撰写论文，并进行修改和完善。

（4）10月份：完成论文排版和终稿，提交论文。

四、预期研究结果和贡献

预期研究结果是设计一种基于SVPWM矩阵变换器闭环控制系统的电力传动装置，实现对电机的稳定控制和高精度运动。这种控制方法可以提高电机的输出控制精度和稳定性，有助于提高电机的效率和降低功耗。此外，本研究还将选择一种适用于实际工程应用的控制器，将其应用到不同的电机控制系统中，提高电机的运行效率和控制精度，推动电力传动装备的应用和发展。