基于LCL濾波器的PWM整流器的數(shù)字控制研究.pdf

1、PWM整流器具有實(shí)現(xiàn)能量在負(fù)載和電網(wǎng)之間雙向流動(dòng)、實(shí)現(xiàn)功率因素可調(diào)、輸出電壓穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性好、電流動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于新能源和電機(jī)拖動(dòng)等領(lǐng)域。LCL濾波器在諧振頻率以上有-60dB的衰減，可以用較小的電感量達(dá)到與單L濾波器同樣的濾波效果。有源阻尼是利用控制算法來抑制LCL的諧振，其中電容電流反饋有源阻尼因?yàn)楹?jiǎn)單實(shí)用而得到了廣泛的應(yīng)用。因?yàn)閿?shù)字處理器需要一定的時(shí)間運(yùn)行程序，所以會(huì)在數(shù)字控制系統(tǒng)中引入一個(gè)采樣周期的數(shù)字控制延時(shí)，

2、這個(gè)延時(shí)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性和電容電流反饋有源阻尼效果都有很大的影響。直接電流控制因?yàn)橛泻芎玫膭?dòng)態(tài)響應(yīng)特性，廣泛應(yīng)用于PWM整流器的控制中。
　　本文通過將采樣點(diǎn)移動(dòng)到盡可能靠近 PWM更新點(diǎn)的方式來減小數(shù)字控制延時(shí)。通過減小數(shù)字控制延時(shí)，增大了系統(tǒng)穩(wěn)定裕度，提高了系統(tǒng)阻尼系數(shù)。而且數(shù)字控制延時(shí)越小，系統(tǒng)阻尼系數(shù)越大。另外，電感上寄生電阻對(duì)諧振也有一定的抑制作用。
　　本文通過取電網(wǎng)側(cè)電流和變換器側(cè)電流進(jìn)行部分狀態(tài)反饋，增加了控制自

3、由度，進(jìn)而增加系統(tǒng)穩(wěn)定裕度，提高系統(tǒng)阻尼系數(shù)。這種方法不需要增加硬件，實(shí)現(xiàn)起來非常簡(jiǎn)單。將期望特征方程與實(shí)際特征方程進(jìn)行比較系數(shù)，利用線性代數(shù)理論可以求出反饋矩陣系數(shù)。與傳統(tǒng)電容電流反饋有源阻尼相比，部分狀態(tài)反饋有更大的穩(wěn)定裕度和系統(tǒng)阻尼系數(shù)。通過部分狀態(tài)反饋可以將諧振極點(diǎn)配置到遠(yuǎn)離主導(dǎo)極點(diǎn)的位置，這樣可以在設(shè)計(jì)控制器時(shí)忽略諧振極點(diǎn)，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行降階，簡(jiǎn)化控制器設(shè)計(jì)。在電網(wǎng)電抗比較大的情況下，部分狀態(tài)反饋有源阻尼仍然可以正常工作，有很