逆變器滑模控制策略研究.pdf

1、近年來，隨著通信技術(shù)、信息技術(shù)和電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，電壓源型逆變器作為一種干凈、穩(wěn)定的電源，在社會(huì)各行各業(yè)得到越來越廣泛的應(yīng)用，人們對逆變器輸出電能質(zhì)量的要求也越來越高。因此，在主電路拓?fù)湎嗤那闆r下，控制方法顯得尤為重要。來為了提高逆變器輸出電壓電流的波形質(zhì)量，廣大學(xué)者迫切需要提出更為先進(jìn)的控制方法?；？刂剖且环N非線性控制方法，可以保證系統(tǒng)在參數(shù)不確定的情況下獲得穩(wěn)定性與魯棒性，且相比于其他非線性控制方法更易于實(shí)現(xiàn)。由于功率開關(guān)器件

2、的特點(diǎn)，逆變器本質(zhì)上屬于變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。因此滑模控制非常適合逆變器的控制。
　　論文總結(jié)歸納了逆變器的傳統(tǒng)控制方法的基本原理及其優(yōu)缺點(diǎn)，滑?？刂频陌l(fā)展現(xiàn)狀以及其在電力電子變換領(lǐng)域的應(yīng)用成果。并就逆變器的滑?？刂萍夹g(shù)做了深入的研究分析，對于一般的三相電壓源型逆變器進(jìn)行了滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)。針對控制系統(tǒng)存在的問題，提出了改進(jìn)的滑?？刂撇呗裕淇刂菩Ч^好。最后對逆變器分?jǐn)?shù)階滑?？刂频淖钚吕碚撨M(jìn)行了研究。
　　首先，論文給出了三相全橋逆

3、變器的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。分析并建立了逆變器輸出側(cè)的數(shù)學(xué)系統(tǒng)模型，并根據(jù)坐標(biāo)變換導(dǎo)出了兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，簡化控制器設(shè)計(jì)。針對逆變器系統(tǒng)的強(qiáng)耦合，運(yùn)用逆系統(tǒng)方法對原系統(tǒng)進(jìn)行解耦，對解耦后的系統(tǒng)進(jìn)行滑模變結(jié)構(gòu)控制器的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步簡化控制器設(shè)計(jì)過程。
　　其次，論文分析了三相全橋逆變器滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)。闡述了終端滑?？刂评碚?。針對逆變器解耦后的系統(tǒng)設(shè)計(jì)了非奇異終端滑模控制器。為了消除外部干擾對于系統(tǒng)及其控制抖振的影響，將狀態(tài)觀測器加

4、入系統(tǒng)之中用來抵消外擾的不良影響。基于自抗擾理論，觀測器選用擴(kuò)張狀態(tài)觀測器，其對于外擾具有自適應(yīng)性，設(shè)計(jì)更為方便。論文詳細(xì)分析了逆變器系統(tǒng)的擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合滑?？刂乞?yàn)證了該方法的有效性。
　　最后，結(jié)合現(xiàn)代控制理論的最新發(fā)展，分析研究了分?jǐn)?shù)階滑?？刂圃谀孀兤骺刂浦械倪\(yùn)用。對于逆變器分?jǐn)?shù)階滑?？刂破?，分別探討設(shè)計(jì)了分?jǐn)?shù)階趨近律與分?jǐn)?shù)階滑模面的設(shè)計(jì)，并對它們的穩(wěn)定性給出了證明。分?jǐn)?shù)階滑模相比于一般滑模具有更多可調(diào)參數(shù)，