三相PWM 整流器基于电容能量的电压控制策略

2015年02月12日14:54:56 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

关键字：应用

摘要：三相电压型PWM整流器广泛采用在ｄ－ｑ同步坐标系的双闭环控制，即内环控制输入电流，外环控制输出电压。在这种控制方式中，电压外环通常采用线性PI控制。由于整流器输出电压与有功电流之间是非线性关系，线性ＰＩ控制不能反映整流器的非线性本质，使系统的控制性能受到限制。通过对整流器电压方程进行深入的分析，提出了一种以电容能量作为变量的新型电压控制策略，使得电压的控制实现了线性化，提高了输出电压的动态响应性能。仿真结果验证了提出方法的有效性，具有一定的实际应用价值。

关键词：PWM整流器；非线性；控制策略；动态响应

中图分类号：ＴＭ４６４　　　文献标志码：Ａ

１引言

在PWM整流器的控制中，目前广泛采用的方法是在ｄ－ｑ同步旋转坐标系的双闭环控制，即电流内环和电压外环。电流内环控制通过引入电流反馈实现解耦，使有功电流和无功电流实现线性独立调节。关于电压外环的方程为一非线性方程，然而对电压环控制的一般方法是采用线性PI控制，这就不可避免地与实际系统存在偏差，不能很好地体现PWM整流器的非线性本质，它会使系统的控制性能变差，甚至造成系统的不稳定。

针对PWM整流器的电压控制的特点，应用非线性控制理论或新的控制方式来提高PWM整流器控制性能，成为学者研究的热点。文献［1、4］提出一些非线性控制策略，如将状态反馈线性化、Lyapunov稳定理论、无源控制理论、模糊控制及人工神经网络理论等，应用在PWM整流器的控制中，取得了一定的效果。然而这些方法运算过于复杂，不便于实现。本文通过对PWM整流器电压方程的分析，提出以电容能量作为变量的直流电压控制策略，使得电压环的控制实现了线性化，同样采用简单的线性PI控制，即可提高电压的动态响应性能。

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