基于滑模电压控制的PWM整流器研究

《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．