三相三线电压型PWM整流器非线性控制策略

由于三相三线电压型PWM整流器属于非线性多输入多输出系统,国内外学者已开始将非线性控制理论应用到三相三线电压型PWM整流器控制中,获得不同的非线性控制策略,如反馈线性化、逆系统、滑模变结构、功率控制、无源控制及自抗扰技术。分析了上述非线性控制策略的优、缺点。对于现行的整流器欠驱动控制共性问题,提出以无源控制策略为主、以线性或其他非线性或智能控制策略为辅的综合控制方案,可解决现行非线性控制策略的不足,为进一步研究电压型PWM整流器的控制问题提供借鉴。     

基于双VSR的风电机组并网控制策略

针对兆瓦级永磁同步发电机组并网的控制要求,基于三相电压型脉宽调制（PWM）整流器的数学模型,重点研究了直接电流控制双闭环级联结构的三相电压型PWM整流器和基于SVPWM的三相电压型PWM整流器的控制系统设计,提出基于双电压型PWM整流器（VSR）的风力发电机组的并网控制策略,并建立该控制策略的等效电路模型.通过对该并网控制策略等效电路模型的仿真分析,验证了PWM整流器的升压整流特性;同时,该等效电路输出的三相交流相电流总谐波畸变率仅为1.64%,电流波形正弦度良好.仿真结果验证了该并网控制策略的可行性．     

基于滑模控制的PWM整流器的研究

针对PI调节器在扰动情况下不能获得良好的动态特性以及三相电压型PWM整流器典型的非线性结构问题,在三相电压型PWM整流器d-q数学模型的基础上,提出了对非线性系统具有良好控制效果的滑模控制策略。首先,给出了PI控制和滑模控制的设计方法;其次,通过仿真对比双闭环PI控制与双闭环混合滑模控制,得出混合滑模控制较PI控制,超调量小,动态响应快,鲁棒性好的结论。最后,基于TMS320F2812搭建实验样机,结果证明了混合滑模控制策略的正确性。     

PWM整流器的电压模糊-PI控制研究

PWM整流器在d-q同步坐标系下的双闭环控制中，电压环通常采用线性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．为克服这种限制，提高电压的动态响应性能，提出了一种电压模糊-PI控制策略．仿真结果验证了该方法的有效性．     

扩张状态观测器在电压型PWM整流器中的应用

电压型PWM整流器受交流侧参数不平衡、直流侧电容等效阻抗等因素的影响,引起直流电压波动,目前还没有太好的解决办法.针对上述情况,把各种因素视为未知扰动,利用扩张状态观测器进行观测.为获得稳定的直流电压输出,提出了基于扩张状态观测器电压型PWM整流器的控制策略.该策略既能对未知扰动进行补偿控制,又能改善交流侧交流电流波形.通过建立基于扩张状态观测器电压型PWM整流器控制系统Simulink仿真模型,对在交流侧三相参数不平衡和直流侧电容等效阻抗的电压型PWM整流器性能进行了仿真研究.仿真结果表明提出的控制策略是可行的.     

基于变阻尼的电压型PWM整流器无源控制研究

针对电压型PWM整流器无源控制器设计中恒阻尼注入方法存在阻尼注入太小,导致启动变慢,稳态误差大,输出直流电压稳定性能变差;而阻尼注入过大,则导致输入电流总谐波畸变率(THD)值较大等问题,提出了变阻尼注入的无源控制策略,变阻尼注入采用跟踪微分器予以实现.通过选择合适的跟踪微分器非线性函数及其参数,可使阻尼按照期望值变化,使整流器的动静态性能进一步提高.仿真实验表明基于变阻尼的电压型PWM整流器无源控制策略是可行的.     

基于非线性控制的高功率电流型整流器的研究

高功率电流型PWM整流器表现出了非线性、强耦合的特性,要获得有效的控制器的设计是比较困难的。随着非线性微分几何理论的不断有效应用,本文结合该理论的基本思路,通过获得高功率电流型整流器的基本模型后,分析了零动态的稳定性以及对系统的影响,提出了高功率（三相）电流型PWM整流器的非线性控制策略,通过设计的状态反馈控制器,来获得解耦和线性化的目的。最后本文采取仿真检验,其结果现实本文提出方法的有效性。     

三相PWM整流器的能量成形控制与仿真研究

基于能量成形和端口受控哈密顿控制方法,研究了三相电压型PWM整流器的建模与控制问题。首先,在d—q旋转坐标系下建立了三相电压型PWM整流器的PCH模型。然后,根据系统控制器的设计目标,确定了系统期望的平衡点。利用互联和阻尼配置方法,给出了三相电压型PWM整流器的PCH反馈镇定原理。通过能量成形和参数匹配方法设计了控制器,并且分析了平衡点的稳定性。仿真结果表明,该方法能使所设计的PWM整流器运行于单位功率因数,输出的直流电压基本稳定在期望值且具有快速的动态响应,满足了设计要求。     

交流励磁用三相PWM整流器的研究

为了改善脉宽调制型整流器(PWM整流器)的动、静态性能,基于三相PWM整流器的矢量控制原理,建立了整流器输入电流控制所需的d-q模型,提出了d、q轴电流的状态解耦和电网电压前馈补偿的综合控制策略,从而对电网波动和负载扰动具有较强的抗干扰能力.样机实验表明,该整流器能获得单位功率因数的正弦输入电流、稳定的直流输出电压和快速的动态响应,能够实现能量的双向流动,是满足交流励磁需要的理想整流电源.     

基于空间矢量的滞环电流跟踪控制策略的仿真研究

研究了一种基于电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的不定频滞环电流控制方法.设计了基于该控制策略的PWM整流器和有源电力滤波器的Simulink仿真模型,仿真结果表明了该控制策略的可行性.     

三相PWM整流器的状态误差PCH控制与仿真研究

采用一种新的状态误差端口受控哈密顿(PCH)和能量成形控制方法,实现三相电压型PWM整流器的单位功率因数和输出直流电压恒定控制。在d-q旋转坐标系下给出三相电压型PWM整流器的PCH模型,构建了期望的闭环状态误差PCH系统。根据系统的设计目标和引入比例积分控制确定期望的平衡点。基于能量成形原理选取了期望的闭环哈密顿函数,通过互联和阻尼配置设计了控制器。利用SVPWM信号变换控制整流桥。仿真结果表明,系统达到了控制目标且具有良好的负载扰动抑制能力。     

基于电压型PWM整流器的电子负载研究

提出了一种基于电压型PWM整流器的电子负载系统结构,分析了其实现原理,包括主电路结构和控制方法．主电路采用单相电压型PWM整流器拓扑结构,及三角波比较的电流跟踪控制方法．在MATLAB中进行仿真研究．仿真结果表明,此方案能够模拟各种设定的负载形式,具有实用性．     

基于虚拟磁链的PWM整流器数学模型及仿真

分析了PWM整流器工作原理,建立了电压型PWM整流器在αβ,dq坐标系下的数学模型,并在此基础上,通过应用虚拟磁链概念,提出了三相电压型PWM整流器在αβ,dq坐标系下的虚拟磁链模型。此模型输出直流电压动态响应快,能够准确控制输入电流,使其畸变率较低。针对这些不同数学模型,运用MATLAB/SIMULINK开发了PWM整流器仿真模块,通过仿真对各个模型进行比较,仿真结果证明了虚拟磁链模型的正确性和优越性。     

基于李雅普诺夫方法的阻感性负载PWM整流器控制

针对PWM整流器在控制过程中存在的问题,本文基于能量的观点研究了阻感性负载的三相电压型PWM整流器的建模与控制。建立了PWM整流器dq旋转坐标下的数学模型,根据系统的控制目标确定了期望的平衡点,并分析了系统在平衡点的稳定性,同时采用李雅普诺夫方法通过注入阻尼得到PWM整流器的控制器,并在MATLAB/Simulink环境中进行了仿真分析,仿真结果表明,该系统稳态性能较好,能够抑制负载扰动,并且具有良好的电压跟踪和单位功率因数控制性能。该控制器具有广阔的应用前景。     

一种新型双闭环三相PWM整流器的仿真研究

采用一种基于输入输出电流解耦反馈的控制策略和PI调节方法,以三相整流器在d-q同步旋转坐标系中的模型为基础,建立电流内环和电压外环的PWM整流器简化数学模型,并且运用MATLABR2009a建立系统仿真模型,保证输出电压的稳定性。     

一种全桥 zvs 高压直流变换器及其稳态分析

针对小型化行波管高压电源应用场合,研究一种全桥ZVS（zero-voltage-switching）倍压变换器。电路采用移相控制,并利用激磁电流拓宽了滞后管ZVS的负载范围。次级采用倍压整流和容性滤波技术,实现高效率、高电压、小电流、低噪声输出,降低了电路设计和制作难度。此外,漏感和整流电容之间的谐振可以减小整流管的电流应力,降低通态损耗。在对电路的工作原理和特性进行了分析和推导后,用PSPICE软件进行了仿真验证,给出了仿真结果。     

一种新型矩阵式AC/DC变换器研究

为克服常规AC/DC变换器的缺陷,提出了一种新型AC/DC变换器——三相/一相矩阵式变换器(3/1MC).该矩阵式变换器直接将三相交流380V/50 Hz输入变换为单相PWM高频、高压交流电压.由高频变压器隔离并调理为需要的幅值后,经倍流式整流、滤波输出预期的直流电压.控制电路由UC3879及外围逻辑芯片组成.通过4kW 28.5V/140A原理样机的实验验证了理论分析的正确性及方案的可行性     

具有阻感性负载PWM整流器的PCH建模与控制

基于能量成型和端口受控哈密顿(port-controlled Hamiltonian,PCH)控制方法,研究了阻感性负载PWM整流器的建模与控制问题。在三相电压型PWM整流器的状态平均模型基础上,通过等功率坐标变换得到其在d-q旋转坐标系下的PCH模型,以系统的设计目标为依据确定了期望的平衡点,并利用互联和阻尼配置方法设计了系统的控制器,引入PI控制作用有效抑制了稳态误差。采用Matlab/Simulink进行系统的仿真试验,仿真结果验证了PCH控制方法的有效性。