三相電壓型PWM整流器控制技術(shù)研究.pdf

1、眾所周知，隨著電機(jī)、變壓器、傳統(tǒng)電力電子變換器等非線性負(fù)載的大量使用，電網(wǎng)中的非“綠色”負(fù)荷越來越多，為電網(wǎng)注入了大量的諧波和無功功率，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)品質(zhì)。這已經(jīng)引起人們的普遍關(guān)注。隨著“綠色電網(wǎng)”概念的提出，三相電壓型PWM整流器逐漸成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)之一。PWM整流器具有功率因數(shù)高、網(wǎng)側(cè)電流諧波小、輸出電壓可調(diào)、能量可雙向流動(dòng)等特點(diǎn)，能夠取代傳統(tǒng)不控或相控方式的整流器，從而可有效減小電網(wǎng)污染。
　　本文研究了三相電壓型PWM整

2、流器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制目標(biāo)，基于基爾霍夫電壓、電流定律建立了其分別在三相ABC和兩相DQ坐標(biāo)系下用開關(guān)函數(shù)描述的數(shù)學(xué)模型，并從能量守恒的角度對(duì)所建模型的正確性進(jìn)行了必要性驗(yàn)證。
　　根據(jù)定義證明了三相電壓型PWM整流器所具有的三種典型特性——非最小相位特性、欠驅(qū)動(dòng)特性和雙線性特性。并通過深入分析這三種典型特性，得到了能夠用于控制器設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性結(jié)論。
　　利用PWM整流器的雙線性特性，并結(jié)合其欠驅(qū)動(dòng)特性和非最小相位特性，通過選取

3、不同的等效控制變量，對(duì)整流器非線性模型進(jìn)行了三種等效線性化處理，并采用狀態(tài)反饋方法設(shè)計(jì)了相應(yīng)的非線性控制策略。在Matlab/Simpower平臺(tái)上進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，并對(duì)所設(shè)計(jì)的三種非線性控制策略及其控制效果進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明，本文所設(shè)計(jì)的三種非線性控制策略均具有良好的控制效果。
　　最后本文設(shè)計(jì)了一臺(tái)PWM整流器實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，對(duì)主要硬件部分和DSP程序結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。利用此樣機(jī)，分別對(duì)本文設(shè)計(jì)的三種非線性控制策略進(jìn)行了驗(yàn)證。