基于预测电流控制的三相高功率因数PWM整流器研究

在三相功率因数校正中提出了预测电流数字控制器,它可以简捷地实现电流内环,相应地减少TMS320F240程序所占用的资源。结合预分解矩阵算法,使得整个控制程序只用一个定时器下溢中断资源就完成了所有算法,从而得以实现较高的开关频率。采用的预测电流数字控制器实现了输入电流的闭环控制,三相输入电流能跟踪输入电压相位,三相电压型PWM整流器实现了高功率因数。PWM整流器的电压环采用PI调节器,获得了恒定的输出电压。实验结果验证了分析设计的可行性和有效性。     

三相高功率因数电压型PWM整流器建模与仿真

提出了三相高功率因数电压型PWM整流器全数字控制的数值仿真方法,实现了数字控制逻辑与主电路仿真的统一.文中详细地分析并建立了三相电压型PWM整流器的高频数学模型,建立了三相高功率因数PWM整流器控制到输出的传递函数,给出了电压调节器的设计方法.数字逻辑仿真所用的高级语言可直接转换成DSP能识别的逻辑语言来实现实验样机的数字控制.仿真和实验波形的一致性表明:本文建立的电压型PWM整流器的高频数学模型是正确的,提出的仿真方法是有效的.     

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。     

三相单位功率因数PWM整流器的研究

随着电力电子技术的迅速发展,谐波污染问题越来越不容忽视.电压型PWM整流器(Voltage Source Rectifier,简称VSR)因功率因数近似为1,并能减少电流谐波,实现能量的双向流动而备受关注.首先给出了VSR的拓扑结构和数学模型,然后论述了空间矢量控制方法在VSR中的应用.仿真结果表明了空间矢量控制策略在实现单位功率因数方面的有效性,最后根据实际应用中存在的"死区"问题,研究了基于DSP及CPLD的实现方法.     

三相电流型PWM整流器的功率因数控制方法

由于三相电流型PWM整流器需要在交流侧加入LC滤波电路,如果不加入任何功率因数控制,电源电流将超前电源电压。为了有效地控制系统的功率因数,本文提出了一种简单可靠的功率因数控制方法。该方法只需检测网侧电源电压和电源电流,不需要其他任何系统参数,因此具有很高的可靠性。不同于以往的基于静止三相abc坐标系的控制方法,本文将控制算法建立在以电源电压矢量定向的dq同步旋转坐标系上,这使得整个控制系统的实现更加简单。本文提出的功率因数控制算法能够自动调节系统,使其运行在可以达到的最大功率因数运行点。对比分析了采用和未采用功率因数控制时在不同直流侧电流下系统的功率因数特性,证明了该控制能有效提高系统的单位功率因数运行范围。通过仿真并进一步在一台5kVA样机上进行的试验,证明了该方法的有效性和可行性。     

三相高功率因数整流器的电流控制

建立了对基于电压空间矢量ＰＷＭ的三相高功率因数整流器实现电流稳态无差拍控制的设计准则。在暂态电流调节过程中,采用时间最短判据选择电压矢量,便于在微处理器上实现控制策略和改进动态性能。最后给出了实验结果。     

用DSP实现高功率因数PWM整流器的控制

PWM整流器是一种高功率因数的电源变流器。采用了电流追踪型控制方式对PWM整流器进行控制，并又设计了以高性能的DSP芯片TMS320F240为核心的全数字控制系统。实验证明，该控制系统具有控制灵活，精度高，动态响应好，所受干扰小等优点。     

三相电流型PWM整流器的功率因数控制新策略

提出了三相电流型PWM整流器的一种新型实用的功率因数控制方法.该功率因数控制只需要检测电源电压和电源电流的相角,因此控制系统对系统参数不敏感.不同于传统的控制方法,将电源电压与电源电流的相角差通过PI调节器直接控制调制函数的相角;同时将直流侧电流误差通过另一个PI调节器直接控制调制函数的调制比,因此使得整个控制系统更加直观简单.更为重要的是,该功率因数控制算法能够使系统自动运行在其可以达到的最大功率因数点.该控制方法的有效性和可行性首先通过仿真进行了验证,并进一步在一个5 kV·A的试验样机上进行了验证.     

基于滑模控制的三相高功率因数整流器

在三相PWM整流器数学模型的基础上,针对传统PID控制方式的三相整流器动态性能差的特点,根据滑模变结构理论设计了双闭环控制系统。仿真结果表明,应用滑模变结构理论控制三相SVPWM整流器不仅易于设计和实现,而且具有较好的鲁棒性和动态性能。     

三相PWM整流器控制系统研究

为验证三相PWM整流器的性能,设计了基于TMS28346的三相PWM整流器系统.为方便控制建立两相旋转坐标系统,引入矢量控制技术.为实现直流侧电压的稳定控制和有功与无功功率的解耦控制,采取了电压外环和电流内环的控制策略.为保证系统稳定,控制系统中实现直流电压和功率的速率调节控制.在搭建的双馈风力发电控制实验平台上采用空间矢量脉宽调制技术进行了实验研究,实验结果表明三相PWM整流器能够实现能量四象限传递和功率解耦控制,所设计的控制器具有很好的稳态和动态性能.     

一种新型的电流型功率因数校正控制方法

提出了Boost型功率因数校正的一种新的电流型控制方法,其控制结构与线性峰值电流控制、非线性载波控制、预测开关调制的控制结构相同.和传统的峰值控制、平均电流型控制相比,这种方法无需乘法器、无需检测输入电压、无电流环的稳定性问题.但其通过预测平均电流控制(PACC)执行不同的开关原理,扩大了连续导电模式的运行范围,没有低频振荡,带两个复位积分器的电路产生预测电流.仿真结果验证了该方法的可行性,能很好地在宽范围输入和负载变化下,获得单位功率因数,抗干扰能力强.     

基于改进SVPWM方法的三相功率因数校正变换器的仿真分析

首先给出三相功率因数校正变换器dq同步坐标系下的数学模型和电流解耦控制方法。为了降低开关损耗,使用一种改进的空间矢量脉宽调制方法,此方法使得开关管的开关次数减少为传统空间矢量脉宽调制方法的2/3。在MATLAB7.0/SIMULINK6.0的仿真环境下,分别对传统的空间矢量脉宽调制方法、改进的空间矢量脉宽调制方法以及整个系统进行了仿真分析。从仿真结果可知,在降低开关管开关次数的同时,输入电压和电流同相,实现了功率因数校正。     

基于电流重建的数字单周期控制功率因数校正

传统的Boost电路单周期控制功率因数校正(PFC)需对输入电流进行采样,采样方法一般为串联电阻侧电压。该方法中若采样位置靠近开关动作时刻,会有很大的干扰进入采样环节,若采样位置距离开关动作时刻较远,采样得到的输入电流又会与电流峰值产生一定的误差从而影响占空比。针对以上缺点,这里欲采用计算方法得到输入电流而非采样的方法,这样一方面避免了在开关动作时刻附近采样引入的开关噪声,又避免了采样位置距离开关动作时刻较远造成的占空比误差,这种对输入电流的计算称为电流的重建。     

零纹波Boost功率因数校正电路研究

针对电流断续模式（DCM）下Boost功率因数校正电路存在输入电流纹波大,导致前级EMI滤波器的设计尺寸增大,PFC电路效率低等问题,提出了一种新型的零纹波Boost功率因数校正电路,能抑制电流纹波对电源或负载产生的电磁干扰,省去EMI滤波器并获得单位功率因数。对零纹波Boost变换器的主电路结构、工作模式及工作波形进行了理论分析。仿真和试验结果证明了理论分析的正确性。     

基于模型预测控制的单位功率因数电流型PWM整流器

传统的模型预测控制(model predictive control,MPC)采用基于脉冲响应的非参数模型作为预测控制模型,计算复杂,很难直接应用到快速的实时控制系统领域。该文提出了一种改进的MPC,并将此改进的MPC技术成功地引入到电流型PWM整流器(current source PWM rectifiers,PWM-CSR)的功率因数校正系统中。改进的方法从PWM-CSR控制量与被控制量的传递函数入手,得出整流器的一阶差分方程作为预测控制模型,同时省略传统模型预测控制(MPC)中参考轨迹这一不确定因素,因而克服了传统MPC计算量大,实现困难的缺点,并保留了传统MPC反馈校正、滚动优化的优点。在用DSPTMS320LF2407A为开发平台的实验样机结果表明:改进的MPC用于PWM-CSR的功率因数校正系统中,具有优良的稳定控制性能和快速的动态响应性能。     

基于SVPWM控制的高功率因数整流器的研究

采用空间电压矢量控制技术对高功率因数PWM整流器进行分析和建模,以简化型的SVPWM控制策略实现PWM控制。通过Matlab/Simulink对交流侧电压电流以及直流侧电压进行仿真。仿真结果证明这种控制的动态响应速度快,直流侧电压稳定,交流侧电流为正弦波,且电压电流同相位,实现了单位功率因数,对谐波的产生进行了有效的抑制。     

基于空间矢量的电流型整流器的功率因数校正技术研究

在分析空间矢量调制技术(SVM)的基础上,实现了电流型整流器的电流空间矢量调制技术,并利用三相电压型整流器的二逻辑电压空间矢量调制实现了电流型整流器的三逻辑空间矢量调制,且获得了电流型整流器的单位功率因数.两种方法进行了仿真对比,得出一些有益的结论.     

Power Factor Correction Using Predictive Current Control for Three-phase Induction Motor Drive System

This paper presents the study of a three phase pulse width modulation inverter-fed induction motor drive with single phase utility input, with and without a power factor correction circuit (PFC). The PFC circuit is controlled with the proposed predictive current control. The effects of the PFC circuit on the magnitude of the input current, harmonic contents and input power factor of the AC drive system are studied. A comparative study of simulation and experimental results for the AC. drive system, with and without PFC circuit, is carried out. The experimental implementation of PFC control of the boost converter controlled three-phase IM drive system using DSP controller board DS1104 is achieved using the proposed predictive control. The proposed PFC control method used to achieve a low input line current harmonics, for obtaining a good power quality with a fast dynamic response for output voltage and line current.