基于PREF的扫描磁铁电源设计与实现

1

作者 樊琪 臧航 +4 位作者 郭旗 燕宏斌 史成城 上官靖斌 张云 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期106-111,共6页

PREF装置是中国科学院新疆理化技术研究所与近代物理研究所联合设计建造的10~60 MeV质子同步加速器,属于国内唯一的位移损伤效应模拟试验专用装置。针对该装置的扫描磁铁电源输出电流频率200 Hz、跟踪误差小于≤±5×10^(-3)的... PREF装置是中国科学院新疆理化技术研究所与近代物理研究所联合设计建造的10~60 MeV质子同步加速器,属于国内唯一的位移损伤效应模拟试验专用装置。针对该装置的扫描磁铁电源输出电流频率200 Hz、跟踪误差小于≤±5×10^(-3)的技术要求,采用三组H桥串联拓扑方案,通过移相控制,基于脉宽调制实现技术要求。经仿真与测试结果表明:电源能够输出峰-峰值为±420 A,幅值与频率均连续可调的高精度三角波电流,满足工程应用要求。 展开更多

关键词 扫描磁铁电源 跟踪误差 三组H桥串联 移相控制 脉宽调制

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三电平直流变换器全模式小信号建模和控制器设计 被引量：6

2

作者 谢桢 付立军 +2 位作者 肖飞 艾胜 吕昊 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期109-116,共8页

为了设计性能优良的直流变换器稳压输出控制器,在分析三电平H桥直流变换器的电路拓扑和移相PWM原理的基础上,分别给出了一个开关周期内电流连续模式(CCM)和电流断续模式(DCM)下变换器的所有工作模态,并基于状态空间平均法和开关网络平... 为了设计性能优良的直流变换器稳压输出控制器,在分析三电平H桥直流变换器的电路拓扑和移相PWM原理的基础上,分别给出了一个开关周期内电流连续模式(CCM)和电流断续模式(DCM)下变换器的所有工作模态,并基于状态空间平均法和开关网络平均法建立了变换器在两种模式下的小信号数学模型,并通过仿真验证了模型的正确性。基于小信号数学模型,设计了三电平H桥直流变换器的双闭环模式自适应比例积分(PI)控制器,并结合传统双闭环PI控制器进行了对比试验研究。结果表明:模式切换是造成系统输出动态性能不好的原因,而新型控制器能够通过模式检测实时调整控制器参数,所以比传统控制方法在突然加载过程中的输出电压最大跌落减小46.6%,动态性能得到提高。 展开更多

关键词 三电平H桥 移相脉冲宽度调制 小信号模型 控制

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三电平H桥级联逆变器载波移相脉宽调制方式 被引量：10

3

作者 姚文熙 吕征宇 胡海兵 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1330-1334,共5页

在三电平H桥级联(3-LHC)多电平主电路中,传统的载波层叠脉宽调制难以实现各级联单元的功率平衡,而基于两电平级联的载波移相脉宽调制又不能直接运用.中点箝位(NPC)三电平桥臂内只能采用载波层叠脉宽调制,而H桥的桥臂间和各H桥之间则既... 在三电平H桥级联(3-LHC)多电平主电路中,传统的载波层叠脉宽调制难以实现各级联单元的功率平衡,而基于两电平级联的载波移相脉宽调制又不能直接运用.中点箝位(NPC)三电平桥臂内只能采用载波层叠脉宽调制,而H桥的桥臂间和各H桥之间则既可以采用载波层叠脉宽调制也可以采用载波移相脉宽调制.基于这一原理,提出了2种适合3-LHC多电平的载波移相脉宽调制方式,分别为基于五电平、三电平载波层叠的载波移相脉宽调制.前者仅在级联单元间使用载波移相,而后者在级联单元间和桥臂间均采用载波移相.仿真对比分析结果表明,基于五电平载波层叠的载波移相脉宽调制是该拓扑中较理想的调制方式.实验结果证实该方法具有很好的效果. 展开更多

关键词 级联多电平逆变器 载波移相脉宽调制 中点箝位逆变器

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大功率弧焊逆变器主电路的建模与仿真 被引量：5

4

作者 周漪清 黄石生 张红兵 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期30-33,46,共5页

为了合理地设计大功率弧焊逆变器 ,在对移相全桥零电压脉宽调制 (FBZVS PWM)大功率弧焊逆变器主电路工作原理分析的基础上 ,建立了大功率弧焊逆变器主电路的小信号模型 .由于功率变压器漏感的作用 ,分析过程中做了近似假设 ,这对模型的... 为了合理地设计大功率弧焊逆变器 ,在对移相全桥零电压脉宽调制 (FBZVS PWM)大功率弧焊逆变器主电路工作原理分析的基础上 ,建立了大功率弧焊逆变器主电路的小信号模型 .由于功率变压器漏感的作用 ,分析过程中做了近似假设 ,这对模型的精度产生了影响 .文中分析了不同模型参数对模型传递函数幅频特性的影响 .结果表明 ,尽管合理设计输出电感对减少CO2 气保焊中的飞溅甚为重要 ,但该模型无法从根本上解决飞溅问题 .要完全解决CO2 气保焊中的飞溅问题 ,关键在于逆变器的智能化 . 展开更多

关键词 移相控制 脉宽调制 弧焊逆变器 建模 仿真

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基于DSP-FPGA的模块化多电平换流器PWM脉冲方案对比 被引量：3

5

作者 杨晓峰 李要乾 +1 位作者 郑琼林 贺明智 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期61-68,共8页

由于MMC主控系统通信任务繁重、算法复杂,并且考虑到扩展性,通常采用一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的主控系统架构.为了研究DSP与FPGA产生的PWM脉冲对控制效果的影响,分析了MMC的基本结构和数学模型,在分析CPS-S... 由于MMC主控系统通信任务繁重、算法复杂,并且考虑到扩展性,通常采用一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的主控系统架构.为了研究DSP与FPGA产生的PWM脉冲对控制效果的影响,分析了MMC的基本结构和数学模型,在分析CPS-SPWM在MMC中应用特点的基础上,设计了两种PWM控制脉冲产生方案,并进行了仿真验证和实验对比.仿真结果表明:两种方案产生PWM控制脉冲的一致性;实验结果表明:两种方案在硬件中产生的实际PWM脉冲分配规律相同,但脉宽存在差异,从而导致控制效果不同.实验结论为工程设计提供了参考依据. 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 数字信号处理器 现场可编程门阵列 载波移相正弦脉宽调制

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用于磁场测量的高精度500A/30V零压开关直流稳流电源 被引量：1

6

作者 程健 王放安 +3 位作者 张旌 陈斌 陈素颖 龙锋利 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2004年第5期474-476,共3页

研制了一种带有无源辅助网络的全桥移相脉宽调制零压开关(FB PSPWMZVS)高精度磁铁稳流电源,并在电磁铁磁场测量中得到应用,其电流稳定度在8h内优于±1×10-4。

关键词 开关 磁场测量 稳流电源 直流 全桥移相 脉宽调制 PWM ZVS 高精度 电流稳定度

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一种用于光伏电站的电力电子变压器 被引量：3

7

作者 朱代祥 丁明 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1206-1211,共6页

提出一种用于光伏电站的电力电子变压器拓扑结构,采用高频变压器实现电气隔离,并结合级联H桥型变换器提高输出电压的等级和波形质量;研究拓扑的工作原理和能量传输规律,建立电容电压的控制模型,分析高频H桥工作相位对能量传输和电容电... 提出一种用于光伏电站的电力电子变压器拓扑结构,采用高频变压器实现电气隔离,并结合级联H桥型变换器提高输出电压的等级和波形质量;研究拓扑的工作原理和能量传输规律,建立电容电压的控制模型,分析高频H桥工作相位对能量传输和电容电压平衡控制的影响,提出一种协调控制各直流电容电压的方案。将载波相移调制算法应用于逆变器中,系统等效开关频率和输出电压的波形质量得到提高。实验结果表明,该文提出的电力电子变压器拓扑结构和控制算法正确可行。 展开更多

关键词 电力电子变压器 级联H桥 脉冲宽度调制 高频变压器 载波相移

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高压链式逆变器输出滤波器优化设计 被引量：3

8

作者 陈刚 姚一峰 曹峰 《高速铁路技术》 2015年第6期90-93,104,共5页

铁路配电所电能质量治理装置采用高压链式逆变器完成DC/AC变换,通过功率单元级联实现交流高压输出,但输出电压中含有大量高次谐波。为了降低输出的高次谐波含量,提高电能质量治理效果,文章对载波移相调制(CPS-PWM)下高压链式逆变器输出... 铁路配电所电能质量治理装置采用高压链式逆变器完成DC/AC变换,通过功率单元级联实现交流高压输出,但输出电压中含有大量高次谐波。为了降低输出的高次谐波含量,提高电能质量治理效果,文章对载波移相调制(CPS-PWM)下高压链式逆变器输出电压中的基波以及各次谐波进行分析。根据理论分析确定LC低通滤波的截止频率,同时考虑输出阻抗、空载损耗以及不同负荷下系统稳定性,提出滤波器优化设计方法。并通过研制的拟用于电气化铁路配电所的10k V 2MVA高压逆变器进行实验,对理论分析进行验证,试验结果证明优化设计方案是可行的,达到了提高输出电能质量的效果。 展开更多

关键词 链式逆变器 载波移相调制 LC滤波器 截止频率 输出阻抗

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一种新型分段延时型DPWM的设计与实现

9

作者 程心 许立新 +1 位作者 陈亮 张章 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第5期640-645,共6页

文章提出一种基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的分段延时型数字脉宽调制模块(digital pulse width modulator,DPWM),将二进制的输入信号分成3段,分别分配给计数器、相移电路和快速进位链,以产生精度不同的3... 文章提出一种基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的分段延时型数字脉宽调制模块(digital pulse width modulator,DPWM),将二进制的输入信号分成3段,分别分配给计数器、相移电路和快速进位链,以产生精度不同的3段延时叠加,从而形成高时间分辨率的脉宽调制(pulse width modulator,PWM)信号;分析了在相移电路中潜在的时序与逻辑错误,设计新型的相移电路解决上述问题。此外,利用加法器进位延时综合成为快速进位链,在提高时间分辨率的同时减少所占用的资源。通过Altera Cyclone IV系列FPGA板测试表明,在14 bit位宽、156 MHz工作频率下,该文设计的DPWM时间分辨率达到50 ps,线性度大于99.2%。 展开更多

关键词 数字脉宽调制模块(DPWM) 时间分辨率 相移电路 快速进位链 线性度

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级联H桥APF的CPS-TPWM调制策略及应用初探

10

作者 杨剑锋 周天奇 《兰州交通大学学报》 CAS 2018年第2期49-57,共9页

电气化铁路牵引负荷的非线性、不对称和波动性所引起的谐波、三相不对称等,会显著影响牵引供电系统的供电质量,并联电容器组无源补偿或带有复杂降压变压器混合补偿的工程措施,其动态补偿性能较差,且系统构造复杂.基于此,提出将级联H桥... 电气化铁路牵引负荷的非线性、不对称和波动性所引起的谐波、三相不对称等,会显著影响牵引供电系统的供电质量,并联电容器组无源补偿或带有复杂降压变压器混合补偿的工程措施,其动态补偿性能较差,且系统构造复杂.基于此,提出将级联H桥多电平单相有源电力滤波器(APF)直接接入牵引供电网,并引入载波相移梯形波脉宽调制(CPS-TPWM)策略,实现系统的补偿控制.通过Matlab/Simulink环境下搭建的27个单元的单相级联H桥APF主电路和控制系统模型,仿真验证了补偿控制方案的可行性和有效性. 展开更多

关键词 载波相移技术 梯形波脉宽调制 级联H桥 有源电力滤波器 电气化铁路

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一种新颖的ZVZCS PWM TL直流变换器

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作者 曹立威 乔恩铭 +1 位作者 赵真 吴保芳 《空军雷达学院学报》 2003年第1期67-69,共3页

为了减小高频变换器的开关损耗,提出一种新颖的ZVZCS PWM TL直流变换器,分析了该变 换器的工作原理和特点,并给出了实验结果.实验表明,该变换器可以在较轻负载下实现软开关.

关键词 ZVZCS 直流变换器 PWM 开关损耗 轻负载 软开关 高频 工作原理

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三相八开关的两级式T型光伏并网逆变器研究 被引量：6

12

作者 张志 周浩 +2 位作者 姜鸣 王志平 康龙云 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1253-1261,共9页

介绍一种新型的非隔离两级式光伏并网系统,该系统由三电平升压型电路和三相八开关T型逆变拓扑构成。前级升压电路通过采用开关管移相180°的交错控制和调整开关管导通时间的策略,减小电感电流纹波,实现直流母线电容电压的平衡;后级... 介绍一种新型的非隔离两级式光伏并网系统,该系统由三电平升压型电路和三相八开关T型逆变拓扑构成。前级升压电路通过采用开关管移相180°的交错控制和调整开关管导通时间的策略,减小电感电流纹波,实现直流母线电容电压的平衡;后级逆变电路采用基于最优五段式的九矢量空间矢量脉宽调制算法,简化运算,减小开关损耗,提高直流母线电压利用率。最后,通过搭建12 kW的实验平台,验证所提控制方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 光伏 逆变 移相 交错控制 空间矢量脉宽调制

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基于载波移相调制的模块化多电平电池储能系统直流侧建模 被引量：6

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作者 田凯 陈堃 +1 位作者 陈满 凌志斌 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第6期1982-1990,共9页

载波移相调制是模块化多电平电池储能系统中广泛应用的一种调制方式。本文针对载波移相调制和电池储能系统的直流侧进行了理论研究,提出了N+1调制和2N+1调制两种不同的载波移相调制方式的数学模型,发现载波周期内相开通模块数及其持续... 载波移相调制是模块化多电平电池储能系统中广泛应用的一种调制方式。本文针对载波移相调制和电池储能系统的直流侧进行了理论研究,提出了N+1调制和2N+1调制两种不同的载波移相调制方式的数学模型,发现载波周期内相开通模块数及其持续时间仅与调制比和桥臂模块数相关。基于此建立了模块化多电平电池储能系统直流侧的等效模型,发现系统直流侧可以用两个电压源和一个开关等效,其参数仅与调制比和桥臂模块数相关。在该模型的基础上,提出了一种桥臂电感取值的方法,可以在系统稳定状态下满足对直流电流纹波的设计要求。最后通过仿真验证了数学模型的准确性以及电感取值方法的有效性。 展开更多

关键词 模块化多电平电池储能系统 载波移相调制 直流侧等效模型 桥臂电感取值

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基于DSP与FPGA的MMC载波移相调制SPWM方法实现 被引量：1

14

作者 王鹏 《通信电源技术》 2016年第2期116-117,129,共3页

在研究载波移相正弦脉宽调制(CPS-PWM)原理的基础上,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)适合模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的载波移相PWM发生器。其采用主从式控制结构,主控制器DSP产... 在研究载波移相正弦脉宽调制(CPS-PWM)原理的基础上,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)适合模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的载波移相PWM发生器。其采用主从式控制结构,主控制器DSP产生调制信号,从控制器FPGA产生载波信号并通过载波移相调制算法输出PWM信号,主从控制器通过串行通信进行数据交换和时序同步。对设计方案进行仿真和实验验证,表明了设计该PWM信号发生器的正确性与可行性。 展开更多

关键词 载波移相脉宽调制 数字信号处理器 现场可编程门阵列 模块化多电平换流器 可靠性

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在不平衡负载下三相四桥臂逆变器的控制策略 被引量：1

15

作者 魏金成 李琴 邱晓初 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第6期14-18,33,共6页

为了简化三相四桥臂逆变器在不平衡负载下的空间矢量脉宽调制(SVPWM),文章设计了一种基于SVPWM的单载波调制方法:将前三桥臂与第N桥臂分开调制。若前三桥臂采用SVPWM则需要进行三角函数计算和扇区判断,调制难度较大;而单载波调制策略是... 为了简化三相四桥臂逆变器在不平衡负载下的空间矢量脉宽调制(SVPWM),文章设计了一种基于SVPWM的单载波调制方法:将前三桥臂与第N桥臂分开调制。若前三桥臂采用SVPWM则需要进行三角函数计算和扇区判断,调制难度较大;而单载波调制策略是利用开关管的作用规律推导出对应的调制波,再将调制波与载波进行比较,得到对应的开关信号,此过程避免了大量的三角函数计算,大大降低调制难度。同时,文章分析和推导不平衡负载下的中性点电压,并将中性点电压控制为相应的零序电压,从而可以对第N桥臂进行独立控制,最终实现在平衡负载和不平衡负载下都输出三相对称正弦电压。最后通过仿真验证了该调制技术是可行的。 展开更多

关键词 三相四桥臂 空间矢量脉宽调制 不平衡负载 单载波调制

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基于神经网络的多电平逆变电路故障诊断

16

作者 臧浩然 林岩 《太赫兹科学与电子信息学报》 2014年第3期457-460,470,共5页

因含有大量的开关器件,多电平逆变器难以用基于模型的方法进行故障诊断。针对这一问题,提出了一种基于神经网络的故障识别和分类方法。采用载波相移脉冲宽度调制(PWM)策略搭建级联五电平逆变电路,对逆变器的输出电压信号进行快速傅里叶... 因含有大量的开关器件,多电平逆变器难以用基于模型的方法进行故障诊断。针对这一问题,提出了一种基于神经网络的故障识别和分类方法。采用载波相移脉冲宽度调制(PWM)策略搭建级联五电平逆变电路,对逆变器的输出电压信号进行快速傅里叶变换,获取其频谱并以此作为特征信息。利用反向传播算法(BP)神经网络对输出电压模式进行分类。Matlab仿真结果表明,本文设计的BP神经网络有效地实现了对逆变器的故障诊断。 展开更多

关键词 级联五电平逆变电路 载波相移脉冲宽度调制 BP神经网络 故障诊断

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延边三角形移相变压器在大型船用起重吊机上的应用

17

作者 张向晖 王东升 +1 位作者 陈丽 肖建卫 《机电设备》 2011年第4期37-39,共3页

介绍了变压器的延边三角形移相技术在4000t吊机上的应用,同时对变频器的多重化整流进行了研究.

关键词 延边三角形移相变压器 谐波 变流器 变频器的多重化整流 脉宽调制

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FBI级联式矿用SAPF控制策略的研究

18

作者 孙秀芬 宋雪萍 韩国庆 《煤矿机电》 2014年第2期48-51,共4页

近年来矿区谐波污染日益严重,为提高煤矿电能质量,提出了将载波相移,即正弦脉宽调制技术与FBI级联式多电平变流器结合起来应用到矿用高压大功率SAPF中,既可以满足高压大功率的要求,又可以在较低开关频率下实现较高的等效开关频率,具有... 近年来矿区谐波污染日益严重,为提高煤矿电能质量,提出了将载波相移,即正弦脉宽调制技术与FBI级联式多电平变流器结合起来应用到矿用高压大功率SAPF中,既可以满足高压大功率的要求,又可以在较低开关频率下实现较高的等效开关频率,具有良好的实用价值。该方案经仿真实验,验证了其正确性与有效性,具有良好的效果。 展开更多

关键词 并联有源电力滤波器(SAPF) 载波相移-正弦脉宽调制(cps-spwm) FBI级联多电平

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基于载波移相技术的电铁电能质量治理方案

19

作者 朱子栋 金钧 张伟 《电气化铁道》 2015年第1期21-25,共5页

针对现阶段电气化铁路的电能质量治理的现状提出在电气化铁路车站附近装设无功补偿装置对供电电能质量进行治理。提出了多重化SVG并联运行与高压电容器组配合使用的补偿方案,设计了SVG的控制策略,并在控制策略中引入了载波移相技术。应... 针对现阶段电气化铁路的电能质量治理的现状提出在电气化铁路车站附近装设无功补偿装置对供电电能质量进行治理。提出了多重化SVG并联运行与高压电容器组配合使用的补偿方案,设计了SVG的控制策略,并在控制策略中引入了载波移相技术。应用MATLAB/SIMULINK软件进行了建模仿真,仿真结果表明本文所设计的方案能够很好地实现对车站附近的供电电能质量的治理,而且载波移相技术的应用,提高了电力电子器件的等效开关频率,减少了SVG输出电流的谐波含量。仿真验证了文中设计方案的可行性和控制效果,有效提高了牵引供电系统车站附近的供电质量和稳定性。 展开更多

关键词 SVG 载波移相脉宽调制(cps-spwm) 牵引供电 电能质量

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一种单元不平衡下CHB-MLIs载波移相调制策略移相角计算方法

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作者 赖纪东 聂照伟 +3 位作者 董玮 苏建徽 陈庆 吕振华 《太阳能学报》 2025年第5期338-344,共7页

针对单元不平衡下级联H桥多电平逆变器(CHB-MLIs)载波移相PWM(PS-PWM)调制策略移相角难以求解的问题,提出一种变移相角载波移相调制策略移相角通用计算方法。针对多单元CHB-MLIs变移相角PS-PWM调制策略中非线性超越方程组无法用解析方... 针对单元不平衡下级联H桥多电平逆变器(CHB-MLIs)载波移相PWM(PS-PWM)调制策略移相角难以求解的问题,提出一种变移相角载波移相调制策略移相角通用计算方法。针对多单元CHB-MLIs变移相角PS-PWM调制策略中非线性超越方程组无法用解析方法求解的问题,提出一种基于BP神经网络(BPNN)与遗传算法(GA)的混合算法(BPNN-GA)进行求解。利用BPNN预处理单元直流侧电压与调制度,映射得到一组移相角模糊解,再将此模糊解作为GA的初始种群进行迭代寻优,得到载波移相角。最后,基于10单元CHB-MLIs对所提方法进行仿真验证,结果表明,单元不平衡情况下采用所提载波移相角计算方法可有效消除输出电压边带谐波。 展开更多

关键词 级联H桥多电平逆变器 载波移相调制策略 BP神经网络 遗传算法 单元不平衡 谐波

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