三电平逆变弧焊电源系统的优化控制研究

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摘要...I

Abstract..II

目录.Ш

图清单...1

1引言..2

1.1电力电子与弧焊电源的发展过程与现状...2

1.2逆变弧焊电源的好处.2

1.3弧焊逆变器控制电路的发展..3

1.4三电平弧焊电源的研究现状及本文的研究内容...4

2H∞控制方法与矩阵不等式..5

2.1H∞方法简介.5

2.2转换成线性矩阵不等式.7

3三电平逆变弧焊电源...10

3.1弧焊电源的基本信息概况..10

3.2设计实验数据的选择...11

3.3系统建立模型...12

3.4传递函数在各部分的表达形式..13

3.5被控系统的H∞标准描述.14

4三电平逆变弧焊电源H∞控制器理论设计方法15

4.1预备知识15

4.2输出反馈H∞的探讨过程.18

5最终设计结果及仿真...26

6总结和展望34

6.1总结.34

6.2展望.34

参考文献35

致谢..37
1 引言1.1 电力电子与弧焊电源的发展过程与现状伴随着年代的脚步，焊接技术充分地发挥了它在矿业，农业以及国防工业等与国家民众密切相关的作用。各种电弧焊工艺方法都有各自配对的电弧焊机，作为电弧焊机的主要部分，弧焊电源必须拥有电弧焊接特定的主要电气特性来为它供能。要想使电弧能够稳定燃烧，以及使焊接过程能够顺利进行并且实现先进的焊接工艺，那么先进的设备、优秀的弧焊电源性能与良好的工作状态等要素是必不可少的[1]。电力电子技术的大力发展导致弧焊电源发生着巨大的变化。二十世纪中期是弧焊电源发展速度最快的时间，出现了弧焊整流器的各种表现方式以及其在不同领域的不同用处，在二十世纪六七十年代的那短短的几年中,我国的弧焊整流器每年的批量生产工程达到 5000 余台,这个数字是弧焊发电机年产量的 50%左右。整流，磁放大器，晶闸管以及晶体管形式等是脉冲弧焊电源的几种结构形式。于是在利益以及效益面前许多小资厂家纷纷减少有的更是停止弧焊整流器的生产，大多数新兴厂以及老牌工厂重建同时扩大弧焊发电机的生产[2]。