模块化多电平变流器控制系统的研制的开题报告.docx

模块化多电平变流器控制系统的研制的开题报告
一、选题背景
多电平变流器因其输出波形质量好、损耗小、适用范围广等优点，在工业控制中得到了广泛应用。现有的多电平变流器控制系统大多采用单片机来实现控制，存在控制精度、可靠性等方面的问题，同时相应的额外的组件也会带来更高的成本。因此，本课题拟研制一种模块化多电平变流器控制系统，提高控制精度、可靠性和灵活性，并降低成本。
二、研究内容
1.多电平变流器的控制原理与传统控制方法的比较分析。
2.基于模块化设计的多电平变流器控制系统的设计与实现。该系统采用分布式结构，将控制模块集成于模块化电路板上，通过CAN总线进行互联。同时，将多电平变流器与功率模块分离，提高系统的可靠性与维护性。
3.系统的控制策略的设计和优化。针对电机控制应用，通过改进的控制算法，对控制策略进行优化。
4.系统的实验验证与分析。根据实验结果，对多电平变流器控制系统的控制精度、效率和可靠性等方面进行评估。
三、预期研究成果
1.设计实现一种结构简单、功能齐全、可靠性高的模块化多电平变流器控制系统。
2.实验结果表明，该系统具有更高的控制精度、效率和可靠性，可以更好地满足电机控制领域的应用需求。
四、研究难点
1.电机控制应用的多电平变流器控制策略的改进和优化。
2.分布式控制模块之间的通信协议的设计和实现。
3.模块化电路板的设计，如何实现高可靠性、易维护、成本低的设计。
五、研究方案
1.掌握多电平变流器的控制原理和传统控制方法的优缺点。
2.研究模块化设计的多电平变流器控制系统的设计方法，并设计模块化电路板，实现分布式控制模块间的互联通信。
3.改进和优化多电平变流器控制策略，并与模块化控制系统相结合。
4.进行系统实验，评估系统的性能和可靠性。
六、研究进度安排
|任务阶段|完成时间|
|--------|--------|
|多电平变流器的控制原理和传统控制方法的研究|第1~2个月|
|模块化电路板设计和分布式控制模块通信协议的研究|第3~4个月|
|多电平变流器控制策略的改进和优化|第5~6个月|
|模块化多电平变流器控制系统的整合和调试|第7~8个月|
|系统实验和性能评估|第9~10个月|
|撰写论文和答辩准备|第11~12个月|
七、参考文献
[1]曾慧东,王森.多电平变换器及其应用[M].科学出版社,2009.
[2]冯唯一,张志平,胡昌亮.多电平逆变器在电机控制中的应用[J].电力电子技术,2005(01):36-38.
[3]郑远鹏,刘海荣.多电平变流器应用的研究及展望[J].中国电机工程学报,2010(32):14-23.
[4]高鹏,张恒可.基于DSP和FPGA的多电平逆变器系统研究[J].河南大学学报(自然科学版),2009(01):93-96.
[5]SmithJM.Powerelectronicsandmotordrivesystems.IEEEPress,2010.