基于离散系统理论的PWM整流器电流控制器

PWM整流器控制系统通常采用数字PI调节器,传统数字PI调节器设计方法是先将数字系统等效成连续系统,再依据连续系统的设计方法设计PI调节器参数,这样造成很大误差.基于离散系统Z变换理论,详细分析了实际系统的运行过程,建立PWM整流器的离散化模型.在此基础上,根据给定的相应指标,将离散根轨迹法和时域法相结合直接设计数字P...     

基于根轨迹法的单相PWM整流器比例谐振电流调节器设计

比例-谐振(PR)调节器可以实现单相PWM整流器的电流环无静差控制。传统的PR调节器整定方法是分别调整比例和谐振系数,在开关频率\采样频率很低时,电流环不容易稳定。本文在离散域中直接进行设计,用根轨迹法配置电流控制器的零点和增益,保证了电流环的稳定性,并且使电流控制具有良好的稳态和动态性能。仿真和实验结果验证了设计方法的有效性。     

感应电机驱动系统的离散域电流调节器分析和设计

在感应电机矢量控制系统中,普遍采用在连续时间域内分析并随后离散化的方法进行电流调节器的设计,而当系统运行在高速条件下,受电机dq轴耦合以及数字系统控制延迟的影响,将导致系统性能下降。基于电机离散化模型,对使用不同电流调节器的系统特性进行了对比和分析,并通过直接离散的复矢量电流调节器设计方法,使电流环不受电机转速影响,保证了系统在宽速度范围内运行的良好性能。仿真和实验结果验证了该电流调节器设计方法的优越性和有效性。     

三相电压型PWM整流器PI调节器设计

三相电压型PWM整流器多采用电压电流双闭环控制结构,PI调节器参数设计对于控制系统的性能及稳定性有着重要意义。根据PWM整流器在两相旋转dq坐标系下的模型引入PI调节器,分别介绍了电压外环和电流内环的PI调节器参数设计及调试方法。通过试验对比,给出适合工程应用的参数组合,并验证了参数设计的正确性。     

基于输入输出线性化电流控制的PWM整流器

由于三相PWM整流器采用传统单一控制策略,故难以满足实际工程对性能的要求,为此在建立三相PWM整流器数学模型的基础上,设计了电压和电流双闭环控制系统。针对电流内环控制中,系统存在不确定扰动,基于输入输出线性化,给出了电流控制器设计方法,并进行了实验。实验波形表明,三相PWM整流器直流输出电压稳定,网侧输入电流正弦化,且功率因数接近1,从而证明该系统具有较好的鲁棒性和动态性能。     

基于复矢量调节器的低开关频率PWM整流器研究

为了提高中压大功率PWM整流器出力,需要降低PWM开关频率,但将造成PWM整流器西、‘电流分量耦合严重的现象。为解决这一问题,在对两电平PWM整流器进行复矢量信号建模的基础上,设计新颖的基于复矢量的电流调节器,该调节器能在低开关频率下实现对网侧电流d、q分量的有效解耦。Matlab仿真及DSP实验结果验证了本设计方法的可行性。     

PWM整流器的过调制固定开关频率控制方法

研究了PWM整流器中固定开关频率PWM电流控制方法,分析了调节器饱和对电流控制效果的影响,分析和实验证明,采用过调制技术可以改进PWM整流器的电流控制性能。     

四象限PWM整流器的设计与仿真

给出了四象限电压型PWM整流器(VSR)在dq坐标系中的简化数学模型.采用固定开关频率的双闭环直接电流控制策略,分析了电压和电流PI调节器参数的确定方法,指出交流侧电感和直流侧电容的选取对整个系统的影响,给出了设计方法,在Matlab/simulink下建立仿真模型.仿真表明:给出的调节器设计方法和电路参数设计方法正确,且可使能量双向流动,实现了能量回馈,对四象限PWM整流器的研制有重要的理论指导意义.     

基于DSP和CPLD的三相PWM整流器设计

结合三相电压型PWM整流器的数学模型,对整流器控制策略进行了研究,设计了基于PI调节器的电流内环和电压外环的双闭环控制策略,并以DSP和CPLD为核心构建PWM整流器控制系统,给出了具体硬件电路和详细软件流程.实验结果表明,该PWM整流器可有效抑制谐波,实现网侧单位功率因数控制,具有优越的动静态性能.     

三相高功率因数电压型PWM整流器控制策略

研究了三相高功率因数电压型脉宽调制(PWM)整流器的控制策略,提出了建立三相电压型PWM整流器主功率电路小信号模型的方法,设计了电压控制器。详细地分析了三相电压型PWM整流器的高频数学模型,介绍了两相静止坐标系下和两相旋转坐标系下实现高功率因数的控制方法。在旋转坐标下,输入电压、电流是直流量,电流调节器采用PI调节器可实现输入电流无静差地跟踪给定电流,从而实现网侧的单位功率因数。根据瞬时功率守恒原理推导了功率电路的传递函数,建立了电压开环的小信号模型,进而设计了电压外环调节器。实验结果表明,文中控制参数确定方法是正确的,提出的控制策略可以进行三相PWM整流器的工程化设计。     

双PWM变换器一体化控制策略

针对双PWM变换器依赖附加协调控制策略解决一体化的问题,研究PWM整流器及逆变器独立控制策略对协调性能的影响,借助瞬时功率中间变量,提出一种不外加其他协调方法的双PWM变换器一体化控制策略。整流器侧建立在离散化数学模型基础上,在固定时间周期内,以满足指标函数最小为原则预测下一时刻电网电流,借助空间矢量调制技术获得整流器期望开关状态。逆变器侧采用基于空间矢量调制技术的直接转矩控制。理论分析表明,由负载参数变化直接引起的直流母线电压波动通过电压环调节以瞬时功率形式作用于整流器电网电流预测环节。仿真和实验结果表明,双PWM变换器能快速响应负载变化情况并恢复稳态,对负载及系统参数扰动具有鲁棒性,验证了所提策略的有效性。     

一种基于内模控制的三相电压型PWM整流器控制方法

三相电压型PWM整流器可以减小用电设备对电网的谐波污染并具有比较高的功率因数,因而应用越来越广泛。PWM整流器一般采用双闭环控制,电流内环使用电压前馈解耦型比例积分调节控制。但该方法对整流器准数学模型和参数准确性依赖较强,同时调节器参数繁多导致调试困难。本文将内模控制应用到PWM整流器电流内环控制中,用内模控制器代替传统PI调节器,不需要整流器准确的模型和参数,并能减少系统调节参数,避免重复试验。仿真和实验结果表明,该整流器系统能够保证很高的功率因数和输入电流较好的正弦度,能适应负载和直流母线电压的扰动,电流内环具有很好的跟随和动态性能。     

无电流传感器三相PWM整流器控制策略

提出了一种无电流传感器的三相PWM整流器控制策略.系统采用双闭环控制,外环PI调节器控制直流侧输出电压,内环通过滞环调节器控制有功功率和无功功率,达到单位功率因数运行的目的.根据整流器的数学模型通过电流重构可获得网侧电流,以实现无电流传感器控制.仿真实验证明该方案具有良好的控制性能.     

基于逆系统方法的三相PWM整流器控制

针对三相脉宽调制(PWM)整流器控制采用非线性反馈方法使控制器设计复杂化的问题,提出一种基于逆系统方法的三相PWM整流器的反馈线性化控制方法。利用三相PWM整流器数学模型,以直流输出电压、有功和无功电流作为状态反馈变量,推导出三相PWM整流器的逆系统,并构造出伪线性系统。通过对该伪线性系统的综合,设计出三相PWM整流器的闭环控制系统,实现了无功电流分量和直流电压的解耦,然后对该闭环控制系统进行了计算机仿真。结果表明,所采用的控制策略能够实现三相PWM整流器直流电压和无功电流的解耦控制,且性能良好。     

一种考虑系统非理想特性的三相电压型PWM整流器控制参数设计方法

针对采用电网电压定向矢量控制的三相两电平电压型PWM整流器,按内模控制原理对其各调节器的参数进行设计。在此基础上,对控制延迟、采样误差、系统参数偏差和模型结构不准确等非理想因素对调节器控制性能的影响进行研究,提出考虑系统非理想特性条件下,基于内模控制原理的调节器控制带宽设计方法,并以一套由55 k W PWM整流器带55 k W PWM逆变器-异步电机负载组成的四象限双PWM变频调速系统为例,进行仿真和实验验证。     

三相PWM整流器启动冲击的抑制

采用LCL滤波器的三相电压源型脉宽调制(PWM)整流器广泛应用于中高功率场合,且可双向运行。基于坐标变换的直接电流控制方法具有控制精度高、调节速度快等优点,广泛应用于三相PWM整流器的控制。直接电流控制中的比例积分(PI)调节器会导致整流器启动瞬间产生过冲电流,使得功率器件承受较大的瞬时电流应力,影响系统的可靠性,故需研究三相整流器启动冲击的抑制方法。分析了三相电压源型PWM整流器启动过程并建立其动态模型,分析了产生过冲电流的原因,介绍了冲击电流幅值的估算方法,在此基础上提出了一种新型软启动控制方法,并通过仿真与实验验证了理论分析。     

基于直接电流控制的PWM整流器的研究

研究三相电压型PWM整流器在两相同步旋转坐标系下的数学模型,双闭环直接电流控制策略.通过Matlab软件搭建系统模型进行仿真分析,验证了控制策略的可行性.在此基础上利用DSP控制单元和IPM集成模块搭建实验平台,设计控制软件进行实验验证.实验结果表明,PWM整流器使输入电流正弦化,有效减少谐波污染,能够实现单位功率运行...     

基于滑模变结构控制的三相PWM整流器

在建立三相PWM整流器数学模型的基础上,针对目前三相PWM整流器动态性能较差的特点,设计了电压、电流双闭环控制系统。在内环电流的控制中,采用解耦方法对dq轴电流分别控制,为电流控制器设计了一种滑模变结构控制(SMVSC)方法。仿真实验表明:该控制方法设计简单,提高了PWM整流器的动态性能,而且较好地实现了电流的解耦控制,且使系统鲁棒性增强。     

基于内模控制的三电平PWM整流器控制方法

根据二极管钳位式三电平PWM整流器的电路结构,建立了在dq坐标系的解耦状态空间方程。当系统参数与模型参数不完全匹配时,传统的双闭环调节方法可能会出现解耦失败。为了实现可靠的解耦控制,将内模控制原理应用于三电平PWM整流器电流内环控制中,用内模控制器代替传统的电流PI调节器,并在Matlab/Simulink中进行了大量仿真实验。仿真结果表明,内模控制器能使系统获得优良的动静态性能,而且设计方法简单,参数调节方便。     

三相PWM整流器无差拍电流控制方法研究

脉宽调制(PWM)整流器的无差拍电流控制作为一种数字控制方式,能快速准确地跟踪系统给定的电流信号,但其作为一种基于对象精确模型的控制方式,滤波电感模型参数与实际电感参数的不匹配及系统的控制延时都会损害控制模型的精确度,导致网侧电流发生畸变,电流谐波含量增大甚至系统不稳定。提出了一种改进型无差拍电流控制算法,推导了三相PWM整流器改进算法的离散传递函数,并对系统的稳定性能和动态性能进行了分析。将该算法用于三相电压源PWM整流器的双闭环系统中,可有效减小电流总谐波畸变率(THD)和畸变,同时能得到精确控制的直流母线电压。仿真和实验结果验证了该方案的正确性和可行性。