三相电压型pwm整流器pid神经网络滑模控制研究

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1、学校代码10530学号201230111722分类号TM461密级公开硕士学位论文三相电压型PWM整流器PID神经网络滑模控制研究学位申请人彭一芯指导教师黄辉先教授学院名称信息工程学院学科专业控制科学与工程研究方向电力电子与自动化装置二零一五年五月二十日PIDNeuralNetworkSliding-modeControlleroftheThree-phaseVoltage-sourcePWMRectifierCandidatePengYixinSupervisorProf.HuangHuixianCollegeInstituteofInformationEngine

2、eringProgramControlScienceandEngineeringSpecializationPowerelectronicsandAutomationDeviceDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay,2015湘運大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本入在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个入或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡。献的个人和集体，巧已在文中明确方

3、式禄明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。’作者签名：為在日期；如年Ｓ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，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借闽。本人授极湘潭大学可Ｗ将本学位论文的全韶或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。被密论文按学校规定处理。’＾ｒｆ０作者签名；邀友日期：从年月日导师签名日期；月＾日摘要近年来变流技术在工业和生活中得到了广泛的应用，但是传统二极管不控整流

4、和晶闸管相控整流的控制效果不理想且对电网污染大，不能够满足发展的要求，而PWM整流器具有能量能双向流动、功率因素高、谐波小、电能质量高、对电网产生的污染小等特点，符合国家所提出的“绿色电能变换”的要求。在控制算法中，双闭环PI控制应用广且容易实现，但参数整定需花费大量的时间且整定好的参数不能够实时修改，并且在不同应用场合下的参数需要重新整定，适应环境能力差，则本文采用了一种PID神经网络滑模算法，以获得更好的动静态性能。首先对整流器应用场合以及研究动向进行了介绍，并阐述了其工作原理。由于在abc坐标系下整流器的数学模型非线性程度高、耦合性强，控制相对困难，则将其转换到

5、dq旋转坐标系下进行分析。之后对滑模变结构算法进行了介绍，其结构上的不连续特性与电力电子器件的开关特性保持一致，所以可以很好的应用于PWM整流器中，但是同样由于这个特性，使得系统达到稳态后输出电压在稳态值上来回的抖动，对系统性能造成了影响。针对滑模变结构控制器的这个缺点，加入了一种新型PID神经网络算法，其不是由神经网络计算出PID的三个参数，而是将PID控制规律融入神经网络中，动态的对滑模系数进行修改，从而达到减小抖动并改善系统性能的目的。最后搭建了MATLAB/SIMULINK仿真平台，对PIDNN滑模变结构控制和传统滑模变结构控制所得出的仿真波形进行对比分析，发

6、现在PIDNN滑模变结构控制下的直流电压抖动明显减小并且具有鲁棒性好、对外界的扰动和整流器参数变化不敏感等特点。再根据实际使用的要求设计了实验样机，对样机器件进行了选型和对所设计的硬件电路进行了介绍，在所使用的TSM320F2812芯片上对整体程序框架、重要模块进行了介绍并画出了程序流程图，并软件优化了TSM320F2812的浮点运算速度。最后在实验样机上进行了实验。关键词：三相电压型PWM整流器、PID神经网络算法、滑模变结构控制、双闭环控制ABSTRACTConvertertechnologyhasbeenwidelyusedinindustrialanddome

7、sticinrecentyears,however,traditionaluncontrolleddioderectifierandphased-controlledthyristorrectifiercan’treachtheidealcontroleffectandcreatemuchpollutiontopowergrid,itcan’tmeettherequirementsofthedevelopment.Therearetheexcellentcharacteristicsofbidirectionalflowingenergy,highp