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《三相电压型PWM整流器双闭环系统校正方法》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、控制与应用技术xEMCA2009,36(10)三相电压型PWM整流器双闭环系统校正方法12支宝威,张晓东(1.河北省保定热电厂,河北保定071003;2.华北电力大学控制科学与工程学院,河北保定071003)摘要:分析了三相电压型脉宽调制(PWM)整流器在旋转dq坐标系中的简化数学模型,运用前馈解耦控制策略得到三相电压型PWM整流器的电流解耦模型。根据该模型,提出了三相PWM整流双闭环系统调节器的整定方法,并通过仿真验证了该整定法的可行性。关键词:脉宽调制整流器;PI调节器;闭环控制中图分类号:T
2、M461文献标识码:A文章编号:167326540(2009)1020042204DesignMethodofRegulatorofThree2PhaseVoltageSourceRectifierControlSystem12ZHIBao2wei,ZHANGXiao2dong(1.HebeiBaodingThermalPowerPlant,Baoding071003,China;2.CollegeofControlScienceandEngineering,NorthChinaElectricP
3、owerUniversity,Baoding071003,China)Abstract:Analysisofthethree2phasePWMvoltagesourcerectifierintherotationdqcoordinatesystem,andob2tainasimplifiedmathematicalmodel,thecurrentdecouplingmodelofPWMvoltagesourcerectifiercanbebuiltbyu2singthefeed2forwardde
4、couplingcontrolstrategies.Accordingtothemodel,adesignmethodbeintroducedabouthowtogetparameterofathree2phasePWMrectifiercontrolsystem.Keywords:PWMrectifier;PIregulator;closed2loopcontrol0引言全控器件的不连续性及系统模型的电流耦合性,给系统设计带来了困难。因此,本文根据文献[1]中所提到的前馈解耦控制策略,首先对三相
5、电压型脉宽调制(PWM)整流器进行解耦,得到dq旋转坐标系中的电流解耦模型;其次,三相电图1三相电压型PWM整流器主电路拓扑结构压型整流器(VSR)系统的控制有多种方式,其中双闭环控制系统由于控制结构简单、性能优良等关器件和续流二极管组成的三相全桥电路。假设优点被广泛采用。因此,本文根据三相VSR系统电网电压三相对称稳定,根据基尔霍夫定律,由图的设计要求,提出了较为可行的双闭环系统设计1可列出系统微分方程如下:方案,并进行仿真验证。diaL+Ria=ea-va0dt1三相PWM整流器数学模型dib
6、L+Rib=eb-vb0dt(1)三相电压型PWM整流器电路拓扑结构如图dic1所示。三相VSR拓扑结构主要包括交流侧电压L+Ric=ec-vc0dt源、交流侧的电感、电阻、直流电容,以及由全控开idc=saia+sbib+scic—42—2009,36(10)控制与应用技术xEMCA式中:ea、eb、ec———交流侧电压源;R,L———分别为交流侧等效电阻,等效电感;va0、vb0、vc0———整流器输出电压;sa、sb、sc———桥路开关函数。通过坐标变换,三相电压型PWM整流器在dq旋转坐标
7、系中的模型可描述为:edLp+R-ωLidvd图2三相VSR电流内环解耦控制结构=+eqωLLp+Riqvq(2)2双闭环控制系统调节器的设计32(vdid+vqiq)=vdcidc2.1电流调节器设计由于两电流内环对称,因此以电流iq控制为式中:ed,eq———三相电网电动势矢量的d、q轴分例讨论电流调节器的设计。考虑电流内环信号采量;样的延迟和PWM控制器的小惯性特性,已解耦vd,vq———三相VSR交流侧电压矢量的d、q的iq电流内环结构如图3所示。轴分量;id,iq———三相VSR交流侧电
8、流的d、q轴分量;p———微分算子。从三相VSRdq模型可看出,由于VSRd、q图3iq电流环结构轴变量相互耦合,给设计造成了一定困难。因此,[1]可采用前馈解耦控制策略,当电流采用PI调节图3中,Ts为电流内环电流采样周期(即时,vd、vq的控制方程式如式(3)、(4)所示。PWM开关周期),KPWM为桥路PWM等效增益。KiI3为了使电流内环具有较好的电流跟随性能,vd=-Kip+(id-id)-ωLiq+ed(3)s因此可按典型I型系统设计电流环调节器参数,KiI(i3)-ω
