Vienna整流器的滑模预测直接功率控制

为提高三相Vienna整流器的动态响应速度和抗干扰能力,降低网侧输入电流谐波含量,提出一种无差拍控制与滑模变结构控制器相结合的滑模预测直接功率复合控制算法。该复合控制算法的内环采用预测直接功率方法,为减小控制系统采样、计算等延时的影响,采用两步拉格朗日线性插值法估算有功功率给定值;改进电压外环的传统滑模控制,提出基于直流侧电压平方的滑模控制面,用以提高电压响应速度与稳定精度。实验结果表明该算法具有有效性与可行性。     

三相Vienna整流器的QPR滑模控制策略研究

针对三相Vienna整流器双PI控制器难以同时实现快速性和准确性的问题,提出电压外环滑模控制和电流内环准比例谐振控制(Quasi Proportional Resonant,QPR)的非线性复合控制策略,改善输入侧电流跟随三相电压的精准性,提高网侧电流正弦化程度;同时提高整流器在负载扰动和启动时直流电压快速性及鲁棒性能。最后通过搭建MATLAB/Simulink仿真和实验平台进行验证,仿真和实验结果表明QPR滑模复合控制策略具有较好鲁棒性和动态性能,输入电流正弦度高和直流侧电压稳定,能较好地适应负载扰动。     

滑模PR控制的三相Vienna整流器

针对传统比例积分PI控制中响应速度慢、稳态性能差等问题,本文提出滑模比例谐振PR控制方法,其中电压外环采用滑模控制,电流内环采用PR控制。滑模控制提高直流侧电压的响应速度,PR控制改善交流侧电流正弦化程度。最后搭建Matlab/Simulink仿真及实验平台,验证文中所提滑模PR控制策略的有效性和可行性。仿真和实验结果证明滑模PR控制策略具有较好的鲁棒性和动态性能。     

三相Vienna整流器无差拍预测直接功率控制策略研究

针对三相Vienna整流器控制系统计算、采样等延时引起的功率误差问题,提出一种两步预测直接功率控制(DPC)算法。基于无差拍控制原理设计内环直接功率控制器,推导两相静止坐标系下控制参考电压矢量公式,并结合二阶拉格朗日差值法估算k+2时刻有功功率给定值,提高功率预测精度。同时为提高电压外环响应速度和稳定精度,构建以直流侧电压平方为反馈量的滑模控制器(SMC)。最后搭建10 kW三相Vienna整流器仿真模型与实验平台对所提算法进行验证。仿真和实验结果表明:无差拍预测直接功率与滑模控制相结合的算法不仅可以有效减小输入侧电流谐波含量及功率脉动,而且可以提高三相Vienna整流器的动态响应速度和抗干扰性能。     

基于中点电位平衡的三相Vienna整流器控制策略研究

针对传统控制策略中存在的问题,分析了Vienna整流器数学模型,提出了一种电压外环比例积分电流内环比例积分谐振(PIR)控制策略来改善系统性能,并介绍了中点电位平衡控制策略。将PI控制器与PR控制器组合成PIR控制器,该控制器同时具有PI控制器稳态性能良好以及PR控制器抑制交流谐波分量的特点。所提比例积分PIR控制具有无静差跟随交流信号、抑制输入侧电流谐波、直流侧电压稳定快且上下电容电压近乎相等等优点。最后在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,仿真结果验证了所提控制策略优越性。