纹波电压补偿的单相PWM可逆整流器的研究

pwm整流器是一种高功率因数、低噪音静止变流器。采用类似于交流电机磁链观测的方法构造出虚拟的电网磁链矢量,作为pwm整流器矢量控制中的定向矢量,可以达到取消交流侧电网电压传感器、降低pwm整流器硬件成本的目的。提出了准确观测虚拟电网磁链的方法,解决了pwm整流器无电压传感器运行的关键问题。

电压型PWM整流器(VSR)及控制系统的matlab仿真

맣뚫릤튵듳톧쮶쪿톧캻싛컄죽쿠뗧톹탍pwm헻쇷웷벰웤뿘훆닟싔퇐뺿탕쏻ꎺ솺뷵퓳짪쟫톧캻벶뇰ꎺ쮶쪿튵ꎺ뿘훆샭싛폫뿘훆릤돌횸떼뷌쪦ꎺ퓸퓀쓏20080501 죽쿠뗧톹탍pwm헻쇷웷벰웤뿘훆닟싔퇐뺿ퟷ헟ꎺ솺뷵퓳톧캻쫚폨떥캻ꎺ맣뚫릤튵듳톧놻틽폃듎쫽ꎺ3듎놾컄뛁헟튲뛁맽(6쳵ì1.닜쏊죽쿠뗧톹탍pwm헻쇷웷뗄퇐뺿폫짨볆[톧캻싛컄]20082.컩탱열죽쿠뗧톹탍pwm헻쇷웷뗄퇐뺿[톧캻싛컄]20093.쇵ﻈ죽쿠뗧톹탍pwm헻쇷웷뿘훆닟싔퇐뺿[톧캻싛컄]20084.닜쫀뮪죽쿠뗧톹탍뿕볤쪸솿pwm헻쇷웷뗄퇐뺿[톧캻싛컄]20085.톦뎬pwm헻쇷웷뿘훆쾵춳뗄퇐뺿[톧캻싛컄]20066.돂ퟚ믔죽쿠뗧톹탍pwm헻쇷웷ꎨvsrꎩ벰

针对在线式不间断电源系统(ups)中的ac/dc整流器,设计了一套基于dqo轴控制的三相四线电压型pwm整流器的控制策略。介绍了该整流器的拓扑;推导了其主电路的数学模型;给出了带有正负母线电压平衡特性的双环控制的结构框图,并分别设计了电压外环和电流内环的控制参数;最后制作了一台实验样机并进行了实验。实验结果表明,所设计的控制器性能优良,可实现所要求的电网侧高功率因数、低电流谐波畸变率(thd)以及输出侧正负直流母线电压平衡等特性。

针对传统无差拍电流预测控制算法在电网电压畸变时无法准确跟踪电流参考值的问题,提出了基于电网电压预测的无差拍电流控制方法。首先分析了电网电压谐波对无差拍控制的影响,而后利用重复控制原理对未来两个周期的电网平均电压进行预测和补偿,消除了电网电压整数次谐波对电网电流的影响,降低了电网电流谐波。通过进一步分析,证明了该控制算法保持了传统无差拍控制良好的动态性能,并对算法的稳定性、参数鲁棒性和静态误差进行了分析。最后通过仿真和实验验证了提出方法的正确性和有效性。

三相pwm整流器功率因数校正实现的关键在于如何得到与输入电压同相位的输入电流,同时要保证当负载变化时,输出电压能够迅速地跟踪参考值并且稳定下来。首先根据六开关三相boost型整流器的物理模型,分别建立了以电感电流和电容电压为状态向量的数学方程,然后把静止三相坐标转换到旋转d-q坐标下进行电流内环的滞环控制,电压外环的滑模控制。通过仿真,表明该控制方法具有较强的鲁棒性和良好的动态特性,输入电流谐波较小。

直接功率控制(dpc)动态响应比电压定向控制(voc)要快,提出了一种无交流电压传感器的三相电压型pwm整流器基于虚拟电网磁链的直接功率控制策略。由于通过估计虚拟磁链来计算功率,因此可省略网侧电压传感器,该控制结构为直流输出电压外环,功率控制内环节。仿真结果表明,系统可达到单位功率因数,电流畸变小,具有良好的动静态性能,方案切实可行。

5.3电压型单相单管PWM整流电路解析

建立了三相四线电压型pwm整流器在两相同步旋转dq0坐标系下的el(euler-lagrange,el)数学模型。根据控制目标,基于pwm整流器的el模型,结合pi控制器设计了混合无源控制器。为实现误差能量函数快速收敛到期望平衡点,采用了阻尼注入方法设计了无源控制器;进而确定出dq0坐标系下所需的开关函数。由于无源控制器是在保证pwm整流器稳定的前提下,由阻尼注入和pi控制器参数的大小调节pwm整流器的动态和静态性能,具有易于调试和工程实现的特点。电网平衡和不平衡情况下仿真表明了三相四线电压型pwm整流器混合无源控制器应用的可行性。

三相电压型PWM整流器设计方法的研究

在大功率三电平整流器应用中,为降低成本、提高性能,研究了一种无电网电压传感器三电平pwm整流器。在分析其数学模型的基础上,采用三电平svpwm简化算法,将传统两电平电压空间矢量控制算法应用于三电平,并结合一种新颖的虚拟磁链观测器,提出了基于虚拟电网磁链定向的三电平pwm整流器矢量控制策略,在双三电平变频器系统中对其进行实验研究。实验结果表明,该三电平pwm整流器可较好地稳定直流母线电压,提高整流器功率因数,并具有良好的动静态特性。

河南理工大学毕业设计 摘要 随着社会的高速发展，电能在工农业生产和人民日常生活中发挥着起来越重要的作 用，然而与之同时与国民生产生活密切相关的电力电子换流装置，如变频器、高频开关 电源、逆变电源等各种换流装置在广泛的运用中给电网带来了大量的无功功率与严重的 谐波污染。随着电力电子技术的发展，具有网侧电流接近正弦波、功率因数近似为1、 直流侧输出电压稳定、抗负载扰动能力强并且能够在四象限运行的pwm整流器应运而生， 成功地取代了不可控二极管整流器和相控的晶闸管整流器，并成为电力电子技术研究的 热点。本言研究的主要对象就是应用最为广泛的三相电压型pwm整流器。 首先，本文介绍了pwm整流器研究的背景与意义，综述了pwm技术的发展及现状， 引出了三相电压型pwm整流器，并分析了三相电压型pwm整流器的工作原理，并在此基 础上建立了其在abc三相静止坐标系、d-q同步旋转坐

通过分析三相脉宽调制(pwm)整流器在d-q旋转坐标系下的数学模型,设计了具有前馈解耦控制的pwm整流器双闭环控制系统。根据系统对电流内环的控制要求设计电流比例积分(pi)调节器,提出按闭环幅频特性峰值(mr)最小准则来确定调节器参数的方法;根据系统对电压外环的控制要求,采用模最佳整定法来设计电压pi调节器。最后对整个pwm整流器双闭环控制系统进行仿真,仿真结果验证了pi调节器设计的正确性。

为了提高中压大功率pwm整流器出力,需要降低pwm开关频率,但将造成pwm整流器id、iq电流分量耦合严重的现象。为解决这一问题,在对两电平pwm整流器进行复矢量信号建模的基础上,设计新颖的基于复矢量的电流调节器,该调节器能在低开关频率下实现对网侧电流d、q分量的有效解耦。matlab仿真及dsp实验结果验证了本设计方法的可行性。

pwm整流器采用直接电流控制策略和双闭环控制结构,内环电流控制器采用电流反馈和电压前馈的解耦控制策略,利用pi调节实现电流的快速跟踪控制。外环电压控制器由pi控制器构成,能够保证直流电压的稳定运行。由整流器的控制结构及其在旋转dq坐标系下引入pi调节器后的数学模型,简化得到电压环、电流环传递函数,根据控制系统要求采用3种方式设计pi参数。分析3种方式设计的pi参数下系统抗扰动性,用matlab仿真验证设计方法的正确性,结果表明在采用典型二型系统设计和二阶系统设计方法下,系统具有良好的动态性和稳定性。

可逆pwm变换器工作原理 ?可逆pwm变换器的主电路有多种结构形式，而h型pwm变换器在直流 脉宽调速系统中最为常用，它是由4个三极电力晶体管vt,vt2,vt.和vt, 以及4个续流=极管vd,，vd2，vd3和vd,构成的桥式电路(如图1所示)。 在桥式电路的一个对角线上接电源us，在另一一对角线上接直流电动机m 的电枢，而u，ub2，!b8和u分别为4个三极管的基极驱动电压，由于基 极驱动电压的极性和大小不同，在h型变换器中又分类出三类控制方式， 分别为双极式控制、单极式控制和受限单极式控制。在不同的控制方式下， 调速系统的电压、电流各不相同，使电机的运行特性和调速系统的调速性能 也不同。而在直流调速系统中对电机运行特性影响最大的是电流。电流的大 小、方向、连续性直接影响电机的运行性能，所以应对可逆pwm变换器中 的

整流器模型建立直接影响控制策略,通常系统采用基尔霍夫定律和拉格朗日方程建立数学模型,其状态变量间存在耦合。文中针对开关函数描述的数学模型为非线性且控制器设计困难的特征,采用开关周期平均法建立系统平均模型,分离扰动得到稳态模型和线性时不变的小信号模型。结果表明,小信号模型较传统模型更有利系统控制器的设计。

整流器模型建立直接影响控制策略,通常系统采用基尔霍夫定律和拉格朗日方程建立数学模型,其状态变量间存在耦合。文中针对开关函数描述的数学模型为非线性且控制器设计困难的特征,采用开关周期平均法建立系统平均模型,分离扰动得到稳态模型和线性时不变的小信号模型。结果表明,小信号模型较传统模型更有利系统控制器的设计。

基于Matlab的三相电压型PWM整流器建模与仿真

三相电压型pwm整流器在应用中需要更加优良的动、静态性能。针对整流器的非线性强耦合特点,提出了一种滑模变结构无源控制算法。算法中电压外环采用滑模变结构控制,电流内环采用无源控制。滑模控制中以整流器输出直流电压误差为状态变量构造指数衰减律切换面。无源控制中采用状态误差构造能量存储函数并以误差存储函数为lyapunov函数,通过注入阻尼使系统快速收敛到期望稳定平衡点。根据误差存储函数的收敛条件设计了整流器的无源控制器,实现了各变量的解耦控制。用pscad/emtdc软件进行仿真分析。与双闭环pi控制对比,仿真结果表明该控制策略具有良好的动、静态性能和鲁棒性。

提出一种基于虚拟磁链的pwm整流器无交流电压传感器运行启动性能的改善方法。通过采用带有积分限幅反馈环节的积分器代替不定积分器进行虚拟磁链观测,解决了传统方法存在的初始值选取和观测结果存在幅值和相位误差等问题。对基于改进方法的虚拟磁链直接功率控制pwm整流器进行了实验验证,实验结果证明了该改进方法的正确性和可行性。

根据pwm整流器在两相静止坐标系下的数学模型,提出一种直接估计网侧电压用以实现无交流电压传感器控制的方法。利用滑模观测器(smo)重构网侧电压并详细分析了观测器的原理和设计步骤,采用谐振式滤波器(rto)从等效控制信号中提取电压信息,避免了使用低通滤波器带来的信号延时问题。为了削弱系统抖振,将电压估测值作为反馈引入观测器电流模型中,构造一种新型滑模观测器。仿真和实验结果表明使用该观测器的pwm整流器具有良好的动静态响应,验证了所提出的无交流电压传感器控制策略的有效性和准确性。