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基于萤火虫算法的选择性谐波消除的多电平逆变器比较研究

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摘要

Abstract

TABLE OF CONTENTS

Chapter 1 Introduction

1.1 Necessity and Importance of Research on the Topic

1.2 Research Status about the Topic

1.3 Main Points of the Research

Chapter 2 Multilevel Inverters

2.1 What is an Inverter

2.2 Introduction to Multilevel Inverter

2.2.1 Concept of Multilevel Inverter

2.3 Multilevel Inverter Topologies

2.3.1 Cascaded H-bridge Multilevel Inverters

2.3.2 Diode Clamped Multilevel Inverters

2.3.3 Flying Capacitor Multilevel Inverters

Chapter 3 Fire Fly Algorithm

3.1 Inspiration behind Fire Fly Algorithm

3.2 Fire Fly,as an Insect

3.3 Fire Fly Algorithm

3.3.1 Attractiveness

3.3.2 Distance

3.3.3 Movements

3.3.4 The Asymptotes

3.3.5 Advantages

3.3.6 The Pseudo Code

3.3.7 Flow Chart

3.3.8 Applications

3.3.9 Variants of Fire Fly Algorithm

Chapter 4 SHE-PWM

4.1 Introduction

4.2 PWM

4.3 Carrier Based PWM Methods

4.4 SHE-PWM

4.4.1 Three Level SHE-PWM

4.5 Comparison of SHE with SPWM

Chapter 5 Implementation of the Firefly Algorithm and Multilevel Inverter Topologies

5.1 Introduction

5.2 Pseudo Code

5.3 FLOW CHART

5.4 Simulation Results and Graphs

5.5 SIMULINK Model 1-11 Level Flying Capacitor (capacitor clamped) Inverter Three Phase

5.5.1 Model Components

5.5.2 Pulse generator

5.5.3 Configuration of inverter

5.5.4 Output Voltage Waveforms

5.5.5 FFT Analysis

5.6 SIMULINK Model 2-11 Level Neutral Point Clamped/Diode Clamped Inverter Three Phase

5.6.1 Model Components

5.6.2 Configuration of inverter

5.6.3 Output Voltage Waveforms

5.6.4 FFT Analysis

5.7 SIMULINK Model 3-11 Level Cascaded H-Bridge Inverter Three Phase

5.7.1 Model Components

5.7.2 Configuration of inverter

5.7.3 Output Voltage Waveforms

5.7.4 FFT Analysis

5.8 Conclusion

Chapter 6 Summary and Further work

References

Appendix

Acknowledgement

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摘要

近十年来,多电平逆变器的需求因其在高电压大电流设备中的实用性而越来越大。因为设计者可灵活的控制多电平逆变器的输出电压波形,因此设计者可更好的控制多电平逆变器输出波形的谐波含量。研究人员对许多使用不同PWM技术、不同拓扑结构的多电平逆变器进行了介绍和研究。
  多电平逆变器谐波最小化是一个复杂的问题,其包含大量非线性超越方程。本文提出了一种使用新型萤火虫算法来解决谐波最小化问题的方法,并利用MATLAB和SIMULINK使用该方法在不同拓扑结构的多电平逆变器上进行了谐波最小化问题研究。研究结构表明多电平逆变器使用该方法后其输出谐波可按照控制要求被较好的消除。

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