lcl型pwm整流器电流内环无阻尼控制技术研究

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1、分类号学号M201171891学校代码10487密级硕士学位论文LCL型PWM整流器电流内环无阻尼控制技术研究学位申请人：李喆学科专业：控制理论与控制工程指导教师：尹泉副教授答辩日期：2014年2月万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringUndampedControlStrategyfortheInnerCurrentLoopofLCL-TypePWMRectifiersCandidate

2、:LiZheMajor:ControlTheory&ControlEngineeringSupervisor:AssociateProfessorYinQuanHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaFeb,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体

3、，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日

4、期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要LCL滤波器由于具有良好的高频谐波抑制特性在新型PWM整流器中得到广泛的应用。但是LCL滤波器存在谐振尖峰，容易造成系统不稳定，增加了控制系统设计难度。本文针对采用桥侧电流反馈方案的三相LCL型PWM整流器，研究了其电流内环系统无阻尼控制技术。论文分析了LCL型PWM整流器电流内环数学模型，指出数字控制系统固有延时对系统稳定性有着关键作用。研究了LCL谐振频率和数字控制延时对系统稳定性的影响，推导出了理想LCL模型下系统无阻尼稳定的边界条件。针对实际LCL滤波器电感存在铁耗的问题，

5、建立实际电感数学模型，研究了电感铁耗、LCL滤波器谐振频率和数字控制固有延时三者共同作用对系统稳定性的影响，指出实际LCL模型下，系统的稳定条件更宽。为抑制电网电压背景谐波对电流内环控制系统的影响，减少电流纹波，增强系统无阻尼稳定性，论文首先分析了电网电压全前馈控制策略的优缺点，指出了全前馈控制策略存在可能会引入干扰的固有局限性，然后提出了一种基于网侧电流估算的PR调节器谐波抑制控制策略。搭建理想仿真模型，验证了理想LCL模型下稳定性理论分析正确性，基于一台22kW三相LCL型PWM整流器样机，通过实验验证了实际模型下稳定性理

6、论分析正确性和谐波抑制策略可行性。关键词：PWM整流器，LCL滤波器，谐振频率，无阻尼，谐波抑制I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractLCLfilteriswidelyusedinnovelPWMrectifierbecauseofthebetterharmonicattenuationcomparedwiththetraditionalsingle-inductorfilter.HowevertheLCLfilterhasaresonantpeakwhichmayraiseoscillationsandeveni

7、nstability,andthatincreasesthedifficultyofcontrolsystemdesign.Thisthesisfocusesontheundampedcontrolstrategyfortheinnercurrentloopofthree-phaseLCL-TypePWMrectifiersthatusingthebridgesidecurrentsasfeedbacksignals.Theinnercurrentloopmathematicalmodelandinherentdelayofd

8、igitalcontrolhavebeenimplementedandanalyzed.TheinherentdelayofdigitalcontrolwaspointedoutthathasanimportantroleinthestabilityproblemoftheL