三相電器壓型PWM整流器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、21世紀(jì)是科技時(shí)代信息時(shí)代，科技的不斷創(chuàng)新給人們的生產(chǎn)生活各個(gè)方面都帶來(lái)了極大的便利。各種電子產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用使得人們對(duì)電子產(chǎn)品的依賴度也越來(lái)越高，電子產(chǎn)品中大量使用的整流器裝置所產(chǎn)生的諧波和無(wú)功量對(duì)電網(wǎng)污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，PWM整流器能夠很好的解決這一問(wèn)題。與傳統(tǒng)二極管不控整流和晶閘管相控整流相比，三相電壓型脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation，PWM)整流器具有網(wǎng)側(cè)電流正弦化、功率因數(shù)高、電能可雙向傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，符合

2、“綠色能源”的要求，它廣泛應(yīng)用于靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)高壓直流(HVDC)傳輸、超導(dǎo)磁儲(chǔ)能(SMES)有源電力濾波(APF)和其他領(lǐng)域。目前普遍采用旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下雙環(huán)PI控制策略，PI調(diào)節(jié)器雖然易于實(shí)現(xiàn)，但由于PWM整流器的非線性特征難以滿足快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)、輸入電流畸變小和單位功率因數(shù)的要求。采用滑模變控制結(jié)構(gòu)可以很好解決PWM整流器的非線性問(wèn)題。
　　三相PWM整流器是一個(gè)時(shí)變非線性、強(qiáng)耦合系統(tǒng)，控制系統(tǒng)復(fù)雜。在本設(shè)計(jì)中采用電流內(nèi)

3、環(huán)前饋解耦策略，電壓外環(huán)滑模控制策略，在分析其原理的基礎(chǔ)上給出了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)，最后以MATLAB仿真軟件為平臺(tái)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了這種控制策略的可行性和優(yōu)越性。
　　首先，歸納總結(jié)了幾種常見(jiàn)的PWM整流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在分析三相電壓型PWM整流器的工作原理的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了其一般數(shù)模型與兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型及其模型的建立，并對(duì)兩者之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系做了介紹，最后詳細(xì)介紹了電流內(nèi)環(huán)前饋解耦的控制策略和基于滑

4、模的電壓外環(huán)控制策略。
　　其次，在理論分析的基礎(chǔ)上給出了三相電壓型PWM整流器控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)得到了整個(gè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖。硬件設(shè)計(jì)詳細(xì)介紹了主電路中交流側(cè)電感L和直流側(cè)電容C的作用以及選取原則，對(duì)于驅(qū)動(dòng)電路和檢測(cè)電路也做了介紹。軟件設(shè)計(jì)方面主要采取模塊化的設(shè)計(jì)方式增加了系統(tǒng)的可讀性和可移植性大大縮短了研發(fā)周期。給出了系統(tǒng)軟件的主程序和中斷服務(wù)子程序等程序的流程圖。介紹了軟件系統(tǒng)的整體構(gòu)成和各部分之間的關(guān)系。
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