三相PWM整流器控制算法研究與應(yīng)用.pdf

1、傳統(tǒng)的二極管整流電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但是其功率因數(shù)不可調(diào)且由于其為不控整流電路,導(dǎo)致整流系統(tǒng)往電網(wǎng)中注入了大量的諧波,而出現(xiàn)系統(tǒng)功率因數(shù)較低的情況,并造成嚴(yán)重的污染。
　　上世紀(jì)90年代出現(xiàn)的PWM整流器以脈寬調(diào)制為其基礎(chǔ),具有輸入電流正弦,諧波含量低,功率因素高及能量雙向流動(dòng)等特點(diǎn),因此廣泛應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。根據(jù)PWM系統(tǒng)的四象限運(yùn)行特點(diǎn)發(fā)現(xiàn),在PWM整流情況下,只要交流側(cè)電源的電壓足夠大,可以通過(guò)控制交流側(cè)輸入電壓幅相即可以

2、使得系統(tǒng)在獲得理想輸出特性的情況下實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行。而調(diào)整交流側(cè)的電流使其的相位與電壓同相位,并使其波形接近正弦波正是消除無(wú)功功率及諧波的有效方法。這里主要研究的是非線性控制算法在三相電壓型PWM整流器上的應(yīng)用。為此按順序研究了如下內(nèi)容:
　　首先建立了PWM整流側(cè)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,引入系統(tǒng)開(kāi)關(guān)函數(shù)的概念,建立了在三相靜止坐標(biāo)系下的基于開(kāi)關(guān)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型,而后通過(guò)PARK變換將建立的三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型變化到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上,發(fā)

3、現(xiàn)此時(shí)的數(shù)學(xué)模型具有強(qiáng)耦合,非線性的特點(diǎn),線性控制手段無(wú)法對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效控制。
　　針對(duì)控制電流幅相的要求,研究了直接電流控制技術(shù),包括滯環(huán)控制與SVPWM(空間矢量脈寬調(diào)制(Space Vector Pulse Width Modulation))控制,并對(duì)兩種控制方式進(jìn)行了分析比較。
　　以SVPWM直接電流控制技術(shù)為基礎(chǔ)分析比較了PI控制、滑模變結(jié)構(gòu)及其改進(jìn)的模糊滑模變結(jié)構(gòu)控制算法,分析表明PI算法具有一定的抗干擾性并

4、且數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)單易懂,但是系統(tǒng)的抗干擾性在參數(shù)變化較大時(shí)表現(xiàn)不佳。而滑膜變結(jié)構(gòu)由于其滑模參數(shù)無(wú)關(guān)性,導(dǎo)致了其在達(dá)到滑模面時(shí)候有較強(qiáng)魯棒性,但是切換增益不能柔性過(guò)度導(dǎo)致了系統(tǒng)的快速性與穩(wěn)定性之間的矛盾。為解決這個(gè)問(wèn)題,將模糊控制與滑模變結(jié)構(gòu)控制相結(jié)合,得到了模糊滑?？刂频男滤惴ā?br>　　使用PWM整流技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)有源電力濾波器,首先通過(guò)基于瞬時(shí)無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)膶?shí)時(shí)補(bǔ)償電流檢測(cè)技術(shù),檢測(cè)出系統(tǒng)所含諧波與無(wú)功電流的大小,然后通過(guò)滑?？刂萍夹g(shù)使得