雙PWM變換器協(xié)調(diào)控制策略及工作性能研究.pdf

1、因網(wǎng)側(cè)電流正弦化、功率因數(shù)可調(diào)以及能量雙向流動等優(yōu)勢，雙PWM變換器在電力特別是在永磁同步電機（PMSM）調(diào)速領(lǐng)域中，有著廣闊的發(fā)展前景和研究價值。本課題主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點如下：
　　1）根據(jù)瞬時無功功率理論，在兩相靜止坐標系下建立雙PWM變換器網(wǎng)側(cè)整流器離散化數(shù)學模型。在此基礎(chǔ)上提出一種瞬時功率預測電流控制（IP-PCC）算法，改善傳統(tǒng) PCC算法存在的穩(wěn)態(tài)誤差問題，并降低對結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的敏感程度。設(shè)定瞬時無功功率指令值為零以

2、滿足系統(tǒng)單位功率因數(shù)運行要求。據(jù)單個采樣周期內(nèi)瞬時功率跟蹤誤差平方和設(shè)定價值函數(shù)。通過滿足固定時間周期內(nèi)價值函數(shù)最小為原則，預測下一采樣時刻電網(wǎng)電流分量。同時，將虛擬磁鏈變量引入IP-PCC算法，針對純積分運算存在的積分初值和直流偏置問題，提出一種帶有補償量的改進型一階低通濾波器（FOLP）進行虛擬磁鏈估計,以期實現(xiàn)PWM整流器IP-PCC無電壓傳感器控制。
　　2）根據(jù)靜止坐標系以及以轉(zhuǎn)子磁鏈和定子磁鏈為基準的兩種旋轉(zhuǎn)坐標系下各

3、變量關(guān)系，借助矢量控制解耦思想，利用定子電流及定子磁鏈分量建立逆變器瞬時功率數(shù)學模型，從而提出雙PWM變換器電機側(cè)逆變器瞬時功率預測控制（PIPC）算法，提高系統(tǒng)功率因數(shù)。以PMSM定子磁鏈幅值恒定為原則計算瞬時有功功率指令值，并根據(jù)功率跟蹤誤差選擇逆變器期望開關(guān)電壓。推導PMSM調(diào)速系統(tǒng)能觀性條件，并將離散滑模觀測器（D-SMO）及高頻旋轉(zhuǎn)電壓信號注入法分別引入PIPC算法中，以期實現(xiàn)全速度范圍內(nèi)逆變器PIPC無位置傳感器控制。

4、>　　3）針對雙PWM變換器功率流動情況，根據(jù)PIPC算法結(jié)構(gòu)，將PIPC算法中瞬時有功功率預測值直接作為雙PWM變換器負載功率變量，采用負載功率前饋控制實現(xiàn)PWM整流器IP-PCC結(jié)構(gòu)和PWM逆變器PIPC算法的協(xié)調(diào)。無需單獨進行負載功率觀測，以期實現(xiàn)雙PWM變換器協(xié)調(diào)控制。
　　在理論和仿真分析基礎(chǔ)上，搭建雙PWM變換器電機調(diào)速系統(tǒng)實驗平臺。從軟硬件兩方面設(shè)計網(wǎng)側(cè)PWM整流器IP-PCC實驗、電機側(cè)PWM逆變器PIPC實驗以及