三相四线制VIENNA整流器改进单周期控制的仿真研究

三电平VIENNA整流器因三相输入不平衡会给输入电流带来谐波污染,输出电容中点电位也存在波动。针对这一问题提出了采用单周期控制的三相四线制整流器,并对其工作原理进行深入研究。分析了采用单周期控制单边沿调制方式对输入电流的不利影响,揭示了整流器输入电流谐波含量与滤波电感、开关频率成反比。在此基础上,提出了三角载波的双边沿调制方式,改进的单周期控制可以使电感电流在上升和下降阶段都得到调制,从而有效抑制单边沿调制带来的低频奇次谐波,改善了输入电流的质量。仿真实验的结果证明了该理论分析的正确性,验证了改进单周期控制的可行性。     

单周期控制的三相无桥PFC电路的研究

传统三相有源功率因数变换器具有多种电路拓扑形式和控制方法,但整流部分常采用全桥结构,导致输入电流谐波含量较大,电路整体效率不高,而且控制方法相对复杂。基于单相模块构建了一种新型的单周期控制的三相无桥功率因数校正（PFC）电路,通过自耦变压器将三相电路解耦为两相无桥Boost PFC电路并联而成,为削弱2个并联电路之间的耦合干扰,加入分离元件实现了对2个并联电路的独立控制。仿真与实验结果验证了该单周期控制的三相无桥PFC电路的正确性,实现了高功率因数,采用无桥方案也有助于提高电路的整体效率,单周期控制策略控制简单,简化了电路结构。     

基于模糊分数阶PIλDμ控制的AC/DC变换器

作为AC/DC电力变换装置的核心,控制系统控制效果的好坏直接影响电压输出波形的质量.为了进一步提高AC/DC电力变换装置的控制性能,增强系统的鲁棒性和稳态性,提出一种模糊控制与分数阶PIλ Dμ控制相结合的复合控制策略,并将其用于十二脉波整流电路的控制系统中.采用模糊控制器可以很好地实现对控制参数的自适应调整,分数阶PIλDμ控制器在非线性系统的控制过程中能够取得比整数阶PID控制器更好的控制效果.仿真和实验结果表明,改进后的控制器具有较强的灵活性和鲁棒性,稳态性和自适应能力得到增强,适用于非线性时变系统.     

基于SVM逆模型控制的储能电源逆变器研究

电网供电系统的储能电源变换器是储能电源系统的核心,其控制效果的好坏直接影响输出电能的质量.为进一步提高储能电源逆变输出电压波形质量,增强控制系统的鲁棒性,基于逆系统控制思想,提出一种支持向量机(SVM)直接逆控制与PID控制相结合的复合控制策略,并将其应用在储能电源控制系统中.采用支持向量机离线训练的方法,实现了对系统逆模型的辨识,并将辨识出的逆模型作为控制器,与被控对象串联构成一个伪线性系统,在此基础上,采用增量式PID控制器(IPIDC)进行补偿式控制.Matlab仿真结果表明该控制器有效减少了超调量,抗干扰能力和鲁棒性强,适用于非线性系统.     

单周期和软开关控制的无桥PFC电路设计

针对功率因数校正(PFC)电路中MOSFET开关管导通损耗较大的不足,提出了一种新型的无桥功率因数校正电路结构.该电路利用两个不带体内二极管的IGBT代替传统的MOSFET开关管,结合改进单周期控制策略,在电路中加入了缓冲谐振回路减少了开关管的损耗,从而使该电路具有高功率因数、高效率的特点.利用Matlab进行仿真,结果表明,该新型无桥功率因数校正电路实现了输入电流对输入电压的良好跟踪,能够提高系统的功率因数,显著降低开关损耗,动态响应也得以改善,达到了预期效果.