基于新型PWM整流器的交流伺服系統(tǒng)研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)交流伺服系統(tǒng)以其優(yōu)越的性能，正在獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但是由于傳統(tǒng)的永磁同步電機(jī)交流伺服系統(tǒng)在電網(wǎng)側(cè)采用的普通二極管整流電路，不能實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，既給電網(wǎng)造成了很大污染，也造成了能量的浪費(fèi)。
　　 而PWM整流器的出現(xiàn)改變了這一狀況，由于使用了可以隨意開通和關(guān)斷的MOSFET或者IGBT，因此能夠?qū)崿F(xiàn)能量在整流器兩側(cè)的雙向流動(dòng)。將PWM整流器應(yīng)用于交流伺服系統(tǒng)，使得處于制動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)可以將再生能量反饋給電網(wǎng)，而且

2、還能維持交流側(cè)電流波形正弦化，使整流器工作在單位功率因數(shù)狀態(tài)，減小對(duì)電網(wǎng)的污染。
　　 本文提出基于PWM整流器滑模變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)的永磁同步電機(jī)交流伺服系統(tǒng)控制策略，以滿足伺服系統(tǒng)永磁同步電機(jī)在制動(dòng)狀態(tài)下能量回饋的要求。由于滑模變結(jié)構(gòu)控制策略魯棒性和快速性都很強(qiáng)，在電網(wǎng)側(cè)采用這種控制策略，可以使PWM整流器的在單位功率因數(shù)穩(wěn)定運(yùn)行，并且保持直流側(cè)電壓的平穩(wěn)性；在電機(jī)側(cè)采用PWM逆變器，將其與永磁同步電機(jī)視為一個(gè)整體，采用矢量控制

3、策略，產(chǎn)生圓形的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)的高性能控制。通過(guò)直流母線，將PWM整流器和電機(jī)側(cè)PWM逆變器耦合，構(gòu)成了雙PWM變流器控制結(jié)構(gòu)來(lái)控制永磁同步電機(jī)運(yùn)行于各種狀態(tài)。
　　 使用Matlab仿真軟件搭建了系統(tǒng)模型，驗(yàn)證方案的可行性。整個(gè)仿真模型包括電網(wǎng)側(cè)PWM整流器的控制結(jié)構(gòu)模型和電機(jī)側(cè)對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行矢量控制的模型。進(jìn)行了電機(jī)四象限運(yùn)行情況下的仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)電機(jī)突然反轉(zhuǎn)，突加負(fù)載等情況都進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：電網(wǎng)側(cè)變