1.一种两电平整流器及逆变器高速实时仿真方法,对系统模型进行适当简化,采用混合逻辑动态模型对系统进行建模;
对电力牵引传动系统模型中变量进行定义:
us——变压器二次侧电压;is——变压器二次侧电流;udc——直流侧电压;ip——直流电路输出电流;uu,uv,uw——逆变器u相,v相,w相的输出电压;iu,iv,iw——逆变器u相,v相,w相的输入电流;
定义整流器与逆变器各桥臂开关函数为:
定义整流器开关函数判断辅助逻辑变量:
定义逆变器开关函数判断辅助逻辑变量:
整流器开关函数Sra和Srb逻辑表达式为:
Tr1~Τr4为整流器4个开关器件接收的触发信号;
逆变器开关函数Siu,Siv和Siw逻辑表达式为:
Ti1~Τi6为逆变器6个开关器件接收的触发信号;
根据以上整流器及逆变器开关函数逻辑表达式,由k时刻开关器件触发信号,以及k时刻的模型变量整流器侧us,is,udc和逆变器侧iu,iv,iw,求得k时刻开关函数Sra,Srb和Siu,Siv,Siw;根据逆变器电流方程,由Siu,Siv,Siw以及k时刻iu,iv,iw,求得k时刻ip;然后,根据整流器微分方程组,以k时刻ip以及us作为输入,计算得k+1时刻的udc及is,供下一时刻仿真计算;最后,根据逆变器电压方程组,由k+1时刻的udc,最终求得逆变器输出电压uu,uv,uw供给负载;
至此,完成了电力牵引传动系统的离散并行仿真计算;
通过System Generator工具将离散化数学模型集成在FPGA芯片中,采用定点数模拟仿真系统中的数值变量,搭建高速实时仿真硬件平台,对电力牵引传动系统进行实时仿真。