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(wǎng)站我要評論(2)字號：T | T | T

關(guān)鍵字：應(yīng)用

摘要：三相電壓型PWM整流器廣泛采用在ｄ－ｑ同步坐標(biāo)系的雙閉環(huán)控制，即內(nèi)環(huán)控制輸入電流，外環(huán)控制輸出電壓。在這種控制方式中，電壓外環(huán)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(guān)系，線性ＰＩ控制不能反映整流器的非線性本質(zhì)，使系統(tǒng)的控制性能受到限制。通過對整流器電壓方程進(jìn)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(xiàn)了線性化，提高了輸出電壓的動態(tài)響應(yīng)性能。仿真結(jié)果驗證了提出方法的有效性，具有一定的實際應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：PWM整流器；非線性；控制策略；動態(tài)響應(yīng)

中圖分類號：ＴＭ４６４　　　文獻(xiàn)標(biāo)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(zhuǎn)坐標(biāo)系的雙閉環(huán)控制，即電流內(nèi)環(huán)和電壓外環(huán)。電流內(nèi)環(huán)控制通過引入電流反饋實現(xiàn)解耦，使有功電流和無功電流實現(xiàn)線性獨立調(diào)節(jié)。關(guān)于電壓外環(huán)的方程為一非線性方程，然而對電壓環(huán)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(tǒng)存在偏差，不能很好地體現(xiàn)PWM整流器的非線性本質(zhì)，它會使系統(tǒng)的控制性能變差，甚至造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

針對PWM整流器的電壓控制的特點，應(yīng)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(xué)者研究的熱點。文獻(xiàn)［1、4］提出一些非線性控制策略，如將狀態(tài)反饋線性化、Lyapunov穩(wěn)定理論、無源控制理論、模糊控制及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論等，應(yīng)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(fù)雜，不便于實現(xiàn)。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(huán)的控制實現(xiàn)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(tài)響應(yīng)性能。

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