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时间:2019-05-31
《基于滑模电压控制的PWM整流器研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、ELECTRICDRIVE2009Vo1.39No.10电气传动2009年第39卷第lO期基于滑模电压控制的PWM整流器研究张志,谢运祥,乐江源,陈林(华南理工大学电力学院,广东广州510640)摘要:建立了同步旋转坐标下三相电压型PWM整流器的非线性数学模型,针对目前三相PWM整流器动态性能较差的特点,对电压外环提出了一种基于同步旋转坐标系的滑模控制算法,电流内环采用前馈解耦控制。最后建立了仿真模型并与传统PI控制进行了对比仿真,结果表明基于该方法能实现无功电流和有功电流的解耦控制,系统能保证很高的功率因数,输出电压恒定,能适应负载的扰动和非线性变
2、化,具有很好的静动态性能。关键词:滑模控制;PI控制;空间矢量脉宽控制;功率因数中图分类号:TM46l文献标识码:AResearchofPWMRectifierBasedonSliding—modeVoltageControIZHANGZhi,XIEYun—xiang,LEJiang—yuan,CHENlin(CollegeofElectricPower.SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,Guangdong,China)Abstract:Anonlinearmathematicalmod
3、elofthree—phasevoltagesourcePWMrectifierwasestablishedintherotatingframedq.Aimingatthepoordynamicperformanceofthree-phasePWMrectifier,asliding-modecontrolalgorithmonsynchronousrotatingreferenceframefortheOUt—voltage-loopwasproposed,andanovelcurrentfeed—forwarddecoupledcontrolal
4、gorithmforthecurrent—loopwasproposed.Thewholesystemwasmodellingandsimulatedbetweensliding—modeandclassicaldoublePIcontro1.Theresultsshowthatthiscon-trolschemecanrealizedecoupledcontroloftheactiveandreactivecurrent.Thepowerfactorofthesystemishigh.ThePWMrectifierhasconstantoutput
5、voltage,anditcanholdtOdisturbanceornonlinearvarietyofload.Furthermore。thesystemhasgooddynamicandstaticperformance.Keywords:sliding—modecontrol;PIcontrol;spacevectorpulsewidthmodulation;powerfactor1引言数为和较好的电压输出。2三相电压型PWM整流器数学模型由于三相AC/DCPWM变换器具有常值输出电压、低谐波畸变、网侧电流正弦化甚至能量可三相电压型整流器的电
6、路原理图如图1所示。双向传输等特点,诸如在变速AC驱动与不间断电源等许多场合获得了广泛应用。目前电压源整流器(VSR)普遍采用同步旋转坐标下双闭环PI控制算法,PI调节器虽然容易实现,但它的控制作用总是滞后的,且比例积分系数的设计和系统参数有关L1],很难保持较好的动态性能。滑模变结构控制是20世纪50年代发展起来的一种系图1三相电压型PWM整流器电路原理图统控制方法,具有对干扰和摄动的完全适应性,因Fig.1CircuitofthreephasevoltagesourcePWMrectifier此本文针对三相电压型PWM整流器(VSR)输出电压调节
7、,提出了一种滑模电压控制策略,并对该图1中,e表示各相电压,i表示各相电流,控制策略和传统PI控制的动态响应进行了对比:=:a,b,C。R为直流侧负载,C为直流电容,R仿真,验证了该方法的有效性,实现了网侧功率因和L为电感器等效参数,U为直流侧电压。作者简介:张志(1981一),男,博士研究生,Email:zhi.z@mail.scut.edu.cn35电气传动2009年第39卷第10期张志,等:基于滑模电压控制的PWM整流痞研究设交流侧为三相对称交流电源,定义开关函数:+∞工‘f1k相上桥臂导通,下桥臂关断⋯10k相上桥臂关断,下桥臂导通⋯志一a,
8、b,C其数学模型状态方程为[dR.1.1J璺I3三相PWM整流器双用环控制原理图一】=-n一a十’aFig.
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