双PWM变频技术的仿真研究

针对变频调速电动机再生能量回馈应用技术中存在的问题,采用双PWM变频调速系统,设计了一种基于固定开关频率的SVPWM电流控制的PWM整流器,并对控制系统进行了仿真研究,仿真结果表明控制方法的可行性。     

基于双PWM变换器的变频调速系统研究

双脉宽调制(PWM)变频调速系统可实现能量的双向流动、网侧电流正弦化及单位功率因数控制,实现高性能电机调速的同时,达到节能环保的目的。PWM整流器采用电压、电流双闭环控制,PWM逆变器采用基于混合磁链观测器的转速、电流双闭环矢量控制。研究分析了电机在牵引与制动工况时的功率因数控制性能,并对系统主电路关键参数进行了设计。仿真和实验结果验证了软硬件设计的正确性和控制策略的有效性。     

基于空间矢量的三相电压型PWM整流器的研究

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,研究了其前馈解耦控制策略。在此基础上结合空间矢量调制（SVPWM）的算法,设计了三相电压型PWM整流器控制系统,并在Matlab的Simulink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。     

低载波比永磁同步发电机PWM整流的改进拓扑

永磁同步发电机可以使用PWM整流器进行整流与直流稳压,并采用SVPWM矢量控制策略。在诸如高速发电机及大容量发电机系统中,PWM整流器的载波比(开关频率与基波频率比值)低,以致矢量控制性能恶化。为此,提出PWM整流器改进拓扑,在维持功率管开关频率不变的前提下提高整流器的等效开关频率,改善矢量控制的品质。根据PMSG和PWM整流器在d-q坐标系下的数学模型,构建矢量控制系统,提出针对改进整流器的PWM信号生成方法,并进行仿真和实验研究。仿真和实验结果均验证PWM整流器改进拓扑的有效性及PMSG系统矢量控制算法的正确性。     

基于空间矢量的三相电压型PWM整流器的研究

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,研究了其前馈解耦控制策略.在此基础上结合空间矢量调制(SVPWM)的算法,设计了三相电压型PWM整流器控制系统,并在Matlab的Simulink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.     

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。     

PWM整流器虚拟电网磁链定向矢量控制仿真研究

三相电压型PWM整流器与三相交流变频调速电机定子电路有很大的相似性.采用类似于交流电机磁链观测的方法来构造一个虚拟电网磁链,可以代替电网电压作为PWM整流器矢量控制中的定向矢量,达到省去交流侧电网电压传感器,降低PWM整流器成本的目的.根据交流电机磁链观测器的设计方法,设计了虚拟电网磁链观测器,并构造了基于Matlab/Simulink的PWM整流器虚拟电网磁链定向无电网电压传感器的仿真模型.仿真结果验证了观测器的可靠性和控制方案良好的动静态特性.     

一种大功率可控整流电路的控制方法

介绍了三相电压型整流器的原理,空间矢量PWM算法(SVPWM)理论,采用电压、电流双闭环控制策略,利用遗传算法求解控制系统的参数,数字信号处理器DSP TMS320F2812来实现三相PWM整流器空间矢量的全数字控制,实现大功率可控整流电路的控制,实验表明系统稳定性和抗干扰性都明显提高,通过实验结果证实了以上设计方法的可行性。     

两并联三相PWM整流器零序环流抑制与均流控制

以两并联三相脉宽调制(PWM)整流器为研究对象,建立了系统的数学模型,详细分析了系统参数对零序环流的影响,设计了两并联三相PWM整流器的环流、均流双闭环控制系统,提出了一种调零矢量空间矢量脉宽调制(SVPWM)环流抑制策略,并设计了一种基于最小拍算法的零序环流抑制器,通过对零矢量的实时调节实现系统环流的抑制。电流内环采用电流解耦前馈控制策略,实现了单位功率因数,电压外环采用公共电压PI调节器实现均流控制,并联模块间不需要通信,控制简单、可靠。仿真与实验结果表明:最小拍环流抑制器能有效地抑制环流,所设计的控制方案消除了电感参数不一致对两并联三相PWM整流器的影响,实现了环流、均流控制。     

风力发电中电压跌落瞬间PWM整流器性能研究

为了在电压跌落瞬间满足电网对风力发电系统的要求,本文对常规的矢量电流控制器和双矢量电流控制器下的三相电压型PWM整流器分别进行了研究,并重点介绍了双矢量电流控制器情况下的整流器数学模型、参考电流及控制电压的计算方法.在文中利用Matlab对两种电流控制器控制下的三相电压型PWM整流器分别进行了仿真,并对它们在电压跌落情况下的性能做了分析比较.通过分析研究可以明确,双矢量电流控制器更适合于PWM整流器在电压瞬间跌落情况下的控制.     

双脉宽调制变频器一体化控制策略

分析了双脉宽调制(PWM)变频器的工作原理与运行特性,在此基础上针对其直流电压易出现波动的缺点,提出了一种新型的带有电流前馈的双PWM变频器一体化控制策略.该控制策略将逆变器负载的动态特性整合在PWM整流器的电流控制当中,加速了整流器和逆变器之间的电流平衡,减轻了直流环节滤波电解电容器的负担,稳定了直流母线电压.系统仿真结果表明该方案正确、有效.     

基于DPC-FOC的三电平双PWM变频器一体化控制策略

三电平双PWM变频器近年来应用广泛,而提高系统动态性能,降低直流母线电容容量一直是研究热点。针对整流侧动态性能、逆变侧与整流侧间的能量传递过程,提出了一种整流侧基于动态性能优良的直接功率控制(DPC),逆变侧基于磁场定向矢量控制(FOC),使用负载功率反馈方法的三电平双PWM变频器一体化控制策略。构建了MATLAB/simulink环境下的仿真模型,对三电平双PWM变频器系统进行了仿真研究,结果表明采用负载功率反馈方法的一体化控制策略显著降低了直流母线电压脉动,提高了系统动态性能。     

基于单神经元自适应PI的PWM整流器控制

根据三相电压型PWM整流器的基本结构及数学模型,推出以电网电压定向的矢量控制方法,在Matlab环境下搭建了三相PWM整流器控制系统仿真模型。将单神经元自适应PI控制引入到系统中,用S函数实现了单神经元自适应PI控制算法,对基于单神经元自适应PI控制算法与基于普通PI控制算法的三相PWM整流器系统分别进行了特性仿真,结...     

三相电压型PWM整流器无源性分析及自适应控制

无源性理论应用于三相PWM整流器的控制是一种全新的方法。从能量的观点考虑PWM整流器作为非线性控制对象,首先,在d-q坐标系下建立了PWM整流器Euler-Lagrange模型;其次,根据控制器设计目标,采用阻尼注入法得到PWM整流器的无源控制率;最后,针对整流器交流侧等效电阻不确定性带来的控制系统稳态误差较大问题,引入自适应跟踪控制算法。该方案保证PWM整流器优良控制性能的同时,对于交流侧等效电阻摄动有良好的自适应性。基于MATLAB的仿真结果证明了设计的有效性。     

三相电压型PWM整流器的无源性功率控制

根据电压型PWM整流器主电路结构,建立了整流器在两相同步旋转dq坐标系中的功率EL (Euler-Lagrange)数学模型。基于整流器的无源性,采用新的阻尼注入方法设计无源功率控制器。该无源功率控制器使整流器实现功率解耦控制,具有更好动静性能,优于现行的其它功率控制策略。特别是在负载扰动的情况下,应能保持功率快速响应、直流输出电压几乎不变的特性。仿真实验证明了新的整流器无源功率控制器设计方法的可行性。     

PWM整流器的模糊滑模变结构控制

结合滑模变结构控制与模糊控制两者的优点,提出了PWM整流器的模糊滑模变结构新型复合控制方案,使PWM整流器既具有变结构控制的良好鲁棒性,又能最大限度的减小抖振。文章给出了PWM整流器的数学模型,分析了PWM整流器的空间矢量脉宽调制的实现方法,着重探讨了模糊滑模变结构控制器的设计。实验结果表明,系统能保证有很高的功率因数和输入电流较好的正弦度;能适应负载的扰动和非线性变化;具有良好的动静态性能。     

三相电压型PWM整流器的解耦与控制研究

首先给出了三相电压型PWM整流器的拓扑结构并在其基础上对PWM整流器进行了解耦分析.通过静止坐标变换和旋转坐标变换,得到了简化的、有利于控制系统设计的三相电压型PWM整流器的数学模型.当模型不准确或系统参数与模型参数不完全匹配时,基于旋转坐标变换的矢量控制仍然存在解耦控制失败的可能,影响系统的控制性能.为实现可靠、安全...     

基于dSPACE的三相PWM整流器建模与控制

为实现基于dSPACE平台对PWM整流器的实时仿真控制,在a,b,c坐标下根据定义的二值逻辑开关函数建立电压型PWM整流器的动态函数方程,并利用该方程在仿真平台Matlab/Simulink下建立相应的数学模型.采用dSPACE开发测试平台.设计基于DS1104控制器的硬件接口电路,对采用PM300DVA120模块.容量达100 kVA的PWM整流器系统进行了实时控制.实验结果表明,该模型可实现对PWM整流器电流的快速精确控制,系统响应时间仅为数毫秒,反映出dSPACE平台对PWM整流器系统控制的优异性能.     

基于空间矢量控制的PWM整流器建模与仿真

为了设计三相电压型PWM整流器系统,需要建立系统仿真模型进行控制方案和参数的验证,首先由整流器拓扑结构得到了同步旋转坐标系下的数学模型,根据此模型建立了基于电压外环和电流内环的双闭环控制系统,并给出了具体设计方法。采用简化的SVPWM控制策略来实现整流器电流控制的目的,通过Matlab/Simulink对系统进行了仿真,仿真结果表明整流器能够输出稳定的直流电压,实现了能量的双向流动和单位功率因数运行,从而验证了该设计方案的正确性。     

三相PWM电压型整流器无源控制算法的研究

本文对三相电压型PWM整流器的单位功率因数以及输出电压的控制问题进行了讨论，推导了在a-b-c与d-q坐标系下整流器的动力学EL(Euler-Lagrange)方程。文中给出了无源控制器的一般设计方法与系统控制的约束条件，针对三相电压型PWM整流器系统给出了改进型无源(Passivity-Based)控制策略的仿真实验结果。仿真实验表明：本文所述的无源控制策略对于三相电压型PWM整流器系统的单位功率因数与输出电压控制具有快速跟随、抗干扰性强、功率因数高等良好特性。