三相电压型PWM整流器滑模变结构直接功率控制

摘 要：本文提出了一种基于滑模变结构控制理论的三相PWM整流器直接功率控制方案,它利用滑模变结构控制系统的鲁棒性和动态性能较好、参数整定简单的优点,解决了传统上基于PI算法的直接功率控制系统抗扰性能差、对PI控制参数较敏感、网侧电流总谐波含量（THD）较大的缺点;在MATLAB/SIMULINK环境中建立仿真模型,对滑模控制和PI控制两种方案进行仿真比较,结果表明滑模控制方案明显优于PI控制方案.     

基于DSP的三相PWM整流器

对双PWM变频调速系统中的三相PWM整流器及其控制方法进行了研究.在推导出PWM整流器三相静止坐标系数学模型的基础上,引入两相旋转坐标系,推导出两相旋转dq坐标系下的数学模型.应用前馈控制技术,设计了基于PI调节器的电流闭环和电压闭环的双闭环控制系统,并采用以DSP为核心构建PWM整流器控制系统.该PWM整流器可以有效地抑制谐波,实现网侧单位功率因数控制及能量双向流动.     

三相电压型PWM整流器的设计

三相电压型PWM整流器功率因素高,谐波含量低,得到了广泛研究。本文在介绍了三相PWM整流器工作原理的基础上,把前馈解耦控制应用于三相PWM整流器。叙述了控制回路PI调节器、主电路参数的计算方法。并在Matlab/Simulink环境仿真验证了设计方案的正确性。     

三相VSR双闭环控制模型与仿真

三相电压型PWM整流器(VSR)的控制通常采用双闭环控制,如何能够既便捷又准确的得到双闭环控制系统调节器的参数成为越来越关注的课题。文章根据三相电压型PWM整流器的高频特性,建立了三相VSR电流内环和电压外环的简化数学模型。根据设计要求,提出了三相VSR双闭环控制的整定方法,并通过仿真试验对该整定方法进行了验证。     

基于BPNN自适应PID的三相VSR控制系统研究

建立了d-q坐标系下的三相电压型PWM整流器(VSR)数学模型与前馈解耦状态方程,分析了基于d-q变换与空间矢量脉宽调制(SVPWM)的三相VSR双闭环控制系统,针对传统的PI控制器在负载特性、VSR工作模式发生变化时,容易引起超调,使控制系统不能达到良好的控制效果这一问题,对传统三相VSR控制系统进行了改进,利用BP神经网络的自学习功能,设计了BPNN自适应PID控制器,实现PID控制器参数最优化;在Matlab/Simulink环境下搭建了基于BPNN自适应PID的三相VSR控制系统仿真电路,得到了三相VSR工作模式变化和负载突变时的仿真波形,仿真结果验证了该控制系统设计的准确性和有效性。     

基于神经网络的PWM整流器矢量控制研究

建立电压型PWM整流器的一般数学模型,运用坐标变换技术得到其在两相旋转dq坐标系下的数学模型,并采用SVPWM整流器的双闭环控制系统。针对PI控制器参数整定困难的问题,利用神经网络的自学习功能,设计一种基于BP神经网络的PI控制器,实现PI控制器的参数自整定。最后利用MATLAB提供的电力系统工具箱构建PWM整流器的滞环控制系统和矢量控制系统的仿真模型进行仿真实验对比。仿真结果表明,基于BP神经网络的矢量控制系统超调量被抑制,系统鲁棒性增强。     

滑模控制策略在三相PWM整流器中的应用

传统的三相电压型P WM整流器一般多采用双闭环控制,即电压外环控制和电流内环控制,控制环节均采用PI算法.但因为PI算法典型的滞后特性,使得双闭环控制的动态响应性能较差,抗干扰能力不强.为了解决这一问题,文章提出了一种用滑模控制算法来代替电压外环的PI算法的新的控制算法.通过MATLAB仿真软件中的Simulink模块进行模型的搭建,通过对比结果表明,滑模控制方式比传统的双闭环控制方式具有更优越的动态性能.     

VIENNA型三相三电平PWM整流器研究

分析了VIENNA型三相三电平PWM整流器的拓扑及其数学模型,以及三电平变换器的状态空间矢量调制技术(SVPWM)。提出了基于PI控制的双闭环的控制策略(即电压外环、电流内环),并引入中点电位因子r对中点电压进行平衡控制。为了验证所提控制策略的可行性,搭建了VIENNA型三相三电平PWM整流器的仿真平台以及1.6 kW的实验样机进行仿真与实验研究。仿真及实验结果表明,所提出的调制方法及控制策略是可行的。该整流器具有控制简单、易于数字化实现、在稳态条件下谐波畸变率小于3%、功率因数接近1等特点。     

基于Matlab的三相电压型PWM整流器的仿真研究

建立了三相电压型PWM整流器在三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型,研究了基于空间矢量的控制策略。在此基础上设计了三相电压型PWM整流器控制系统,并在Matlab中进行了系统仿真。仿真结果表明．设计方法可行,仿真模型正确。     

三相电压型脉宽调制整流器的系统设计及仿真

在静止坐标系中搭建三相电压型脉宽调制(PWM)整流器的一般数学模型,推导其在旋转d-q坐标系中的简化模型,基于d-q坐标系的双闭环前馈解耦控制方法,提出了三相PWM整流器的系统设计方法,讨论了比例积分控制器和主电路元件的设计及其参数选择中的关键技术,给出了一个PWM整流器的设计实例,并采用Matlab/Simulink建立其仿真模型.仿真结果表明,所设计的PWM整流器性能良好,所建模型、控制方法和系统设计方法正确有效.     

基于全控整流技术的电磁发射机

为了改善电磁发射机的性能,减小电磁发射机的体积和质量,设计了一种基于脉冲宽度调制(PWM)整流技术的电磁发射机电路结构,并对其中永磁同步发电机(PMSG)的PWM整流器的控制结构和参数进行设计.在同步旋转坐标系下,建立PMSG中PWM整流器的数学模型;根据电动机双闭环调速理论设计了转子磁链定向的PWM整流器电压电流双闭环控制系统,以实现有功电流和无功电流的解耦控制;为了提高系统的动态性能和稳定性,提出PWM整流器比例积分(PI)控制器的参数整定方法.仿真和实验结果表明,采用PWM整流技术的电磁发射机不仅可以满足地球物理探测的实际需要,而且具有结构简单、功率因数高和电流谐波小等优点.所提出控制器设计方法能够确定PI参数,从而简化了系统设计.     

一种新型的双闭环三相PWM整流器仿真分析

介绍了三相PWM整流的基本原理,并以三相整流器在d-q同步旋转坐标系中的模型为基础,采用基于输入输出电流解耦反馈控制策略和PI调节方法,建立了电流内环和电压外环的PWM整流器简化数学模型.运用Matlab R2009a建立了系统仿真模型,实现了输出电压的稳定性,仿真结果验证了该方法的有效性和实用性.     

三相电压型PWM整流器设计方法的研究

选择固定开关频率电流控制策略,给出了三相电压型PWM整流器的双闭环结构,按此方法确定了电压、电流PI调解器的设计方法,同时给出了交流侧电感和直流侧电容的计算方法.在MATLAB/SIMULINK环境下建立其仿真模型,仿真结果表明,该方法使主电路参数的取值范围大大缩小,且保证了系统的动态和静态性能,为实际工程中确定主电路参数和系统设计提供了可靠依据,对三相PWM整流器系统设计有实际意义.     

三相电压型PWM整流器双闭环系统设计与仿真

文中分析了三相电压型PWM整流器在旋转dq坐标系中的简化数学模型,运用前馈解耦控制策略得到三相电压型PWM整流器的电流解耦模型,根据该模型,提出了三相PWM整流系统双闭环系统调节器的整定方法,并通过仿真验证了该整定法的可行性.     

三相高功率因数电压型PWM整流器的研究

随着电网谐波污染问题日益严重和人们对高性能电力传动技术的需要,PWM整流技术引起人们越来越多的注意,本文首先分析了PWM整流器的拓扑结构,介绍了电压型PWM整流器的原理,对三相电压型PWM整理器换流方式进行了分析,建立了三相电压型PWM整流器的数学模型,介绍了整流器的几种电流控制,用PSCAD仿真软件对结果进行了仿真分析。     

基于直接电流控制的PWM整流器功率控制

在以电网电压矢量定向的同步旋转坐标中，通过分析有功功率和无功功率与交流侧电压、电流空间矢量之间的关系，提出基于内环直接电流控制的PWM整流器功率控制方案，根据PWM整流器交流侧电压方程及有功功率传递关系建立PWM整流器功率控制系统数学模型，完成对电流、电压PI调节器参数的整定。仿真结果表明：PWM整流器启动时的直流电压超调量小，响应速度快，具有极佳的动静态性能。     

三相电压型PWM整流器精确线性化和滑模控制研究

建立了同步旋转坐标系下的三相电压型PWM整流器(VSR)的非线性数学模型,针对有功电流和无功电流强耦合的特点,提出一种基于该坐标系下的电压和电流双闭环控制算法,其中电压外环采用滑模控制算法,电流内环采用状态反馈精确线性化控制策略,最后建立了仿真模型并与传统PI控制进行了对比仿真,结果表明,该复合控制方案结合了两者的优点,使VSR既具有变结构控制良好的鲁棒性,又能实现无功电流和有功电流的解耦控制,系统能保证很高的功率因数,输出电压恒定,能适应负载的扰动和非线性变化,具有很好的静动态性能。     

电压不平衡下Vienna整流器的谐振滑模控制策略

针对电网电压不平衡条件下,Vienna整流器存在的负序电流及有功功率纹波问题,提出一种谐振滑模控制策略。首先,利用三相电压电流推导了三相Vienna整流器的直接功率控制模型;然后,在电压不平衡条件下,分析了系统不同控制目标的二倍频纹波补偿量,并设计了谐振控制器以便快速有效地跟踪纹波;最后,应用滑模控制策略对功率环进行设计,并通过对Lyapunov方程的求解确定Vienna整流器输出电压控制量。在MATLAB/Simulink上搭建了Vienna整流器仿真平台,对所提的谐振滑模控制策略的有效性进行了验证。仿真结果表明,该策略提高了系统在电网不平衡条件下的稳定性及控制精度。与传统PI控制策略相比,在电网不平衡下,Vienna整流器交流侧负序电流被抑制到原有的35.7%,有功功率纹波减少了67%。     

三相电压型PWM整流器的反馈线性化和滑模控制

建立了同步旋转坐标系下的三相电压型脉宽调制(PWM)整流器(VSR)的非线性数学模型,针对有功电流和无功电流强耦合的特点,提出一种基于该坐标系的电压和电流双闭环控制算法,其中电压外环采用滑模控制算法,电流内环采用状态反馈精确线性化控制策略,最后建立了仿真模型并与传统PI控制进行了仿真对比.结果表明,该复合控制方案结合了两者的优点,使VSR既具有良好的鲁棒性,又能实现无功电流和有功电流的解耦控制,系统能保证很高的功率因数,输出电压恒定,能适应负载的扰动和非线性变化,具有很好的静动态性能.     

三相PWM整流器空间矢量控制研究

介绍了PWM整流器的工作状态,建立了整流器在旋转dq坐标系中的数学模型.引入电流前馈解耦控制,提出了基于dq坐标系的双闭环矢量控制策略.设计了双闭环电流、电压调节器PI参数,并给出了MATLAB仿真和实验结果,验证了控制策略的有效性.