基于螢火蟲PID優(yōu)化控制的功率因數(shù)校正器研究.pdf

1、隨著功率半導(dǎo)體器件等非線性、開關(guān)性負(fù)載的廣泛應(yīng)用，諧波污染問題日趨嚴(yán)重。現(xiàn)代電力系統(tǒng)的功率因數(shù)并非傳統(tǒng)意義上的基波電壓和基波電流之間的相位移因數(shù)，而是與諧波密切相關(guān)，諧波嚴(yán)重直接導(dǎo)致功率因數(shù)降低。抑制諧波主要有兩種方法:一是通過補(bǔ)償諧波實現(xiàn)，二是對電力電子裝置本身進(jìn)行改造。諧波補(bǔ)償屬于被動式方法，在消除諧波的同時改善功率因數(shù)，但難以達(dá)到單位功率因數(shù)。而有源功率因數(shù)校正(APFC)技術(shù)是一種主動式的諧波抑制方法，通過控制電流跟隨電壓變化來

2、獲得理想的功率因數(shù)。目前，單相APFC技術(shù)已經(jīng)相對成熟，三相APFC技術(shù)是重點研究對象。
　　本文主要是對三相有源功率因數(shù)校正技術(shù)進(jìn)行研究，包括三相單、雙開關(guān)APFC主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計和智能PID控制方案的實現(xiàn)。為了解決傳統(tǒng)三相單開關(guān)功率因數(shù)校正器輸入電流諧波較大的問題，設(shè)計了一種新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的單開關(guān)APFC電路。并將螢火蟲算法與傳統(tǒng)PID結(jié)合構(gòu)成智能PID控制，應(yīng)用于三相單開關(guān)和雙開關(guān)APFC電路的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
　　本

3、文在總結(jié)APFC研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，首先介紹了螢火蟲算法的仿生機(jī)理及數(shù)學(xué)描述，并針對常規(guī)PID控制器的不足，引入螢火蟲PID控制算法;其次，對新型三相單開關(guān)APFC電路的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)分析，將DSP TMS320F28335作為主控芯片，完成該電路的硬件設(shè)計和調(diào)試;接著，將螢火蟲PID算法應(yīng)用于該新型單開關(guān)APFC系統(tǒng)，并進(jìn)行了仿真;然后，分析了雙開關(guān)APFC電路的工作狀態(tài)，并利用小信號分析方法建立雙開關(guān)電路的數(shù)學(xué)模型;最后完成了基于