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三相PWM 整流器基于電容能量的電壓控制策略

2015年02月12日14:54:56 本網站 我要評論(2)字號:T | T | T
關鍵字:應用 

摘要:三相電壓型PWM整流器廣泛采用在d-q同步坐標系的雙閉環控制,即內環控制輸入電流,外環控制輸出電壓。在這種控制方式中,電壓外環通常采用線性PI控制。由于整流器輸出電壓與有功電流之間是非線性關系,線性PI控制不能反映整流器的非線性本質,使系統的控制性能受到限制。通過對整流器電壓方程進行深入的分析,提出了一種以電容能量作為變量的新型電壓控制策略,使得電壓的控制實現了線性化,提高了輸出電壓的動態響應性能。仿真結果驗證了提出方法的有效性,具有一定的實際應用價值。


關鍵詞:PWM整流器;非線性;控制策略;動態響應
中圖分類號:TM464   文獻標志碼:A

1引言


在PWM整流器的控制中,目前廣泛采用的方法是在d-q同步旋轉坐標系的雙閉環控制,即電流內環和電壓外環。電流內環控制通過引入電流反饋實現解耦,使有功電流和無功電流實現線性獨立調節。關于電壓外環的方程為一非線性方程,然而對電壓環控制的一般方法是采用線性PI控制,這就不可避免地與實際系統存在偏差,不能很好地體現PWM整流器的非線性本質,它會使系統的控制性能變差,甚至造成系統的不穩定。


針對PWM整流器的電壓控制的特點,應用非線性控制理論或新的控制方式來提高PWM整流器控制性能,成為學者研究的熱點。文獻[1、4]提出一些非線性控制策略,如將狀態反饋線性化、Lyapunov穩定理論、無源控制理論、模糊控制及人工神經網絡理論等,應用在PWM整流器的控制中,取得了一定的效果。然而這些方法運算過于復雜,不便于實現。本文通過對PWM整流器電壓方程的分析,提出以電容能量作為變量的直流電壓控制策略,使得電壓環的控制實現了線性化,同樣采用簡單的線性PI控制,即可提高電壓的動態響應性能。

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