文档介绍：上海大学
硕士学位论文
IGBT参数辨识及其有效性验证
姓名:郭水保
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电力传动
指导教师:高艳霞
20060201
。机作为系统控制、数据采集和处理中心。此外还包括程控示波器、集到的特征波形值传输给ぷ髡荆⑵舳钣呕惴ǔ绦蚝蚉仿真软件,随着电力电子系统集成化的不断发展,电力电子系统仿真越来越重要。近年来实际电路特性。仿真结果的准确性取决于电力电子器件模型及其参数。所以器件建模及模型参数辨识始终是电力电子技术的研究方向之~。绝缘栅双极型晶体管具有电流密度高、驱动功率小等优点,自问世以来在电力电子变换器及电力传动领域得到了广泛的应用,建模与模型参数辨识也成为研究的一个热点。本文在瓾腎б晃锢砟P突∩希岢鲆恢只谑笛椤⒎真及最优化算法辨识模型参数的方法。为了辨识出参数,我们构建了一个电力电子器件工作波形自动采集平台,采用法国里昂国家电气实验中心提供的魑7抡嫒砑岷献钣呕际酰媸禝P筒问⒍云溆行越了验证,文巾以为例,给出了参数辨识及有效性验证结果。本系统的硬件平台功能包括:静态特征波形值的提取、动态特征波形值的提取接口总线、ā⒊炭氐缪乖春偷缌髟础捅;さ缏贰本系统的软件功能包括特征波形的自动采集和目标函数值优化两部分,分别基于机蛈ぷ髡两个操作系统。通过和喑淌迪侄硬件的驱动和运行。控制ā芟摺⒊炭氐缪乖春偷缌髟矗ú辨识出模型参数。最后,在模型参数辨识完成的基础上,本文对辨识出的模型参数进行了有效性验证。在不同的电压和电流范围内,对的仿真波形和实测波形进行比较,并对比较结果图进行分析。参数辨识及有效性验证对建模改进、仿真精度评估及使用选型都有很好的指导意义和参考价值。关键词:参数辨识自动采集系统最优化算法有效性验证上海大学硕士学位论文
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鸯埤导师签名:乌习易经原创性声明本论文使用授权说明本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑签名查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容。签名:
第一章绪论电力电子器件参数辨识的意义四、出于商业保密性,制造商一般仅给用户提供器件的工作特性指标,不提供近十几年来,由于半导体微细加工技术与高电压、大电流电力电子技术相结合,使得电子产品丌发周期不断缩短,市场上电力电子器件的特性也越来越成熟。对于用户来说,日益复杂的电力电子系统殴计将越来越依靠计算机辅助设计和分析,在制作实际系统前,必须要对所没计线路进行仿真研究,在仿真过程中排除设计错误,并使系统在设计时已尽可能达到最优化,节约财力物力,达到事半功倍的效果。电力电子系统仿真的关键在于电力电子器件的仿真,它是建立在器件模型及模型参数的基础上。在器件模型确定以后,仿真的精度取决于器件的模型参数。要取得准确、可靠、有指导意义的仿真结果,首先要有器件的精确模型参数。但是,采用一般的仿真软件对电力电子系统电路仿真,有不少的局限性,使得仿真结果达不到预定的效果,主要有如下制约因素:一、虽然有些仿真软件可以提供电力电子器件的模型参数,但由于生产厂家的不同及产品批次的不同,使得器件模型参数有较大差异,如果简单使用仿真软件提供的参数,就会导致仿真结果的不准确。二、模型提供的滞后性。有些生产厂家推出某一电力电子器件以后,并不会立即提供模型参数给仿真软件厂商,这就使得有些新器件的模型在仿真时只能找相近器件替代,这会导致仿真结果的不准确。三、在普通仿真软件中,一般将电力电子器件的模型用等效电路来代替,即电阻、电容、可控电源及一些已知模型器件来组成电力电子器件的模型。比如中的模型,是由一个鸵桓鯩募虻プ楹稀S捎诖死嗟戎档缏方为简单,这种模型并不能精确描述器件的工作物理特性。器件的物理模型参数。尽管部分物理参数可以根据产品手册上的数据推算,但得到的结果非常粗略。即使同样的器件,不同的厂商提供的参数也不一样,所以用户仍然得不到精确的物理模型参数。以往的电子电路仿真只能应用于小功率的模拟器件和数字电路,大功率电力电上海大学硕士学位论文
国内外研究现状子器件无法用这些仿真软件进行精确地仿真。这是因为大功率器件的一些物理效应没有被考虑,如电荷存储效应、电热效应、多子的掺杂浓度、载流子寿命周期等等。这些效应没有被正确描述或者说根本没有被建模,原因是它彳『孕」β势骷挠跋不重要或可以忽