三相Z源整流器控制策略研究.pdf

1、三相PWM整流器可以實(shí)現(xiàn)輸入電流正弦化和單位功率因數(shù)運(yùn)行,被廣泛應(yīng)用于新能源發(fā)電和直流電機(jī)驅(qū)動等諸多領(lǐng)域,但是三相PWM整流器只能實(shí)現(xiàn)升壓變換,而且抗干擾能力較差,在很多應(yīng)用場合受到限制。為了克服三相PWM整流器的固有缺點(diǎn),在三相PWM整流器拓?fù)涞幕A(chǔ)上引入Z源網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成Z源整流器。Z源整流器既能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)PWM整流器的功能,又能實(shí)現(xiàn)輸出電壓的降壓變換,大大拓展了PWM整流器的可應(yīng)用范圍,因此對Z源整流器的工作機(jī)理和控制方法進(jìn)行深入研究具有

2、十分重要的意義。
　　現(xiàn)有Z源整流器的研究基本都是對其主電路設(shè)計與實(shí)現(xiàn)的研究,缺少對控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計的研究。論文將Z源整流器等效為交流側(cè)PWM整流和直流側(cè)Z源網(wǎng)絡(luò)降壓變換兩級控制系統(tǒng),分別對前后兩級進(jìn)行系統(tǒng)模型的建立,重點(diǎn)研究了直流側(cè)Z源降壓網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)空間平均建模方法,得到了系統(tǒng)的小信號控制模型,并推導(dǎo)了從直通占空比到輸出電壓的傳遞函數(shù),為Z源整流器的控制系統(tǒng)分析和設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。
　　利用系統(tǒng)的簡化傳遞函數(shù),設(shè)計了交流

3、側(cè)PWM整流電壓電流雙閉環(huán)控制和直流側(cè)電壓單閉環(huán)控制的三閉環(huán)控制系統(tǒng),并給出了各個控制環(huán)中的PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)以及主電路參數(shù)的計算方法;利用MATLAB仿真軟件對Z源整流器的控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析,并且以TMS320F2812作為核心控制器,搭建了一個2kW的實(shí)驗(yàn)平臺,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所建立的Z源整流器模型以及控制系統(tǒng)的分析是正確可行的。
　　針對直流側(cè)Z源網(wǎng)絡(luò)采用電壓單閉環(huán)控制系統(tǒng)時,輸出電壓紋波大、穩(wěn)定性差的