电网供电系统变换器的滑模控制研究

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1、第34卷第3期计算机仿真2017年3月文章编号：1006—9348(2017)03—0105—05电网供电系统变换器的滑模控制研究王欣．佃松宜(四川大学电气信息学院，四川成都610065)摘要：针对Boost电路PFC变换器电流内环输入电流易畸变、不能完全正弦化的问题，设计了离散滑模变结构控制策略，用趋近律方法对电流环趋近段的动态过程进行分析和设计；首先提出了电压外环比例一积分控制器(PI控制器)，然后采用模型预测控制器(MPC)改进性能，以输出预测值与参考轨迹序列误差的绝对值作为性能指标。针对带约束的动态矩阵控制问题进行了仿真研究。将主从控制结构应用于变换器，比较了基于滑模控制的Bo

2、ost电路PFC变换器的两种控制策略。通过仿真验证了数字双环控制策略的合理性，并证明了后种策略更能消除电压环对电流环的恶化影响以提升系统动态响应性能。关键词：变换器；滑模变结构；模型预测控制；数字双环中圈分类号：TP391．9文献标识码：BResearchonSlidingModeControlofPowerSupplySystemConverterWANGXin，DIANSong—vi(SchoolofElectricalEngineeringandInformation，SiehuanUniversity，ChengduSichuan610065，China)ABSTRACT：Ai

3、mingattheproblemthatinputcurrentoftheinnercurrentloopdistortseasilyandcannotbecom-pletelysinusoidal，thispaperdesignsadiscreteslidingmodevariablestructurecontrolstrategy．Weanalysedandde-signedthedynamicprocessofapproachsectionofthecurrentloopbasedonreachinglawmethod，anddesignedavoltagecontrollero

4、fouterloopaccordingtowhatfollows．First。theProportionalIntegralcontroHer(PIcontroller)Wasputforward．Second，theModelPredictiveController(MPC)Wasusedtoimproveitsperformance．Theabsolutevalueoftheerroroftheoutputpredictivevalueandthereferencetrajectorysequencewereusedastheperformancein-dex，andthesimu

5、lationofthedynamicmatrixcontrolwithconstraintsWasstudied．Themaster-slavecontrolstructureWasusedintheconverter，andtwokindsofcontrolstrategiesofBoostPFCconverterbasedontheslidingmodecon-troltheorywerecompared．TherationalityofthedisitaldoubleloopcontrolstrategyWasverifiedbysimulation，anditisprovedt

6、hatthelattercaneliminatetheinfluenceofvoltagelooponthedeteriorationofthecurrentloopandimprovethedynamicresponseperformanceofthesystem．KEYWORDS：Converter；Slidingmodevariablestructure；Modelpredictivecontrol；Digitaldoubleloopl引言近年来。以电力电子装置为主的负载装置的应用越来越广泛，但大多数电力电子装置非线性特性强，输人电流谐波失真严重，功率因数低，电力系统不稳定。为抑

7、制谐波污染，改善电网品质，电网侧需要采用功率因数校正(PowerFactorCorrection，PFC)技术¨⋯。从理论的角度来看．开关功率变换器组件少而且操作简单。为了应变负荷变化、系统组件老化、源电压变化等问题，所有直流一直流变换器都需要控制电路。从控制工程的角度来看．直流一直流变换器是一个传统的基准测试(高级)非线性控制器。除了其非线性特性，直流收稿日期：2016—05—04修回日期：2016—05—26一直流变换器还有另一个特点：它们