基于自适应滤波算法的整流器电流预测控制.pdf

《基于自适应滤波算法的整流器电流预测控制.pdf》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、ELECTRICDRIVE2012Vo1．42No．I电气传动2012年第42卷第1期基于自适应滤波算法的整流器电流预测控制樊生文，李正熙(北方工业大学电力电子与电气传动工程研究中心，北京100144)摘要：应用数字芯片控制的三相PWM整流器由于电流采样延时和计算延时而造成系统稳定裕度变小、动态性能变差。为解决这个问题，提出了应用变步长自适应滤波算法的电流预测控制。首先，以三相PWM整流器数学模型为基础，分析了数字延时对系统性能的影响。其次，介绍了变步长自适应滤波算法的基本原理，并将此原理应用于电流信号预测。再次，给出基于上述算法的三相PWM整

2、流器电流预测控制的结构框图。仿真和实验结果表明，由于采用了电流预测控制，消除了延时的影响，使电流环稳定范围增大，同时具有更好的动态性能。关键词：PWM整流器；自适应滤波器；电流预测；Z变换中图分类号：TP273文献标识码：ACurrentPredictiveControlofRectifierBasedonAdaptiveFilterAlgorithmFANSheng—wen，LIZheng—xi(PowerElectronicsandMotorDrivesResearchEngineeringCenter，NorthChinaUniversi

3、tyofTechnology，Beijing100144，China)Abstract：Becauseofcurrentsamplingdelayandcalculationdelay，three—phasePWMrectifiercontrolledbydigitalprocessingchiphaslowstabilitymarginandbaddynamicperformance．Tosolvethisproblem，thecurrentpredictivecontrolmethodusingvariablestep—sizeadapti

4、vefilteralgorithmwasgiven．Firstly，ana—lyzedtheeffectofdigitaldelayonsystemperformancebasedonPWMrectifiermathmode1．Secondly，intro—ducedthebasicprincipleofvariablestep—sizeadaptivefilteralgorithmandappliedtheprinlipleinthecurrentsignalprediction．Thirdly，presentedthestructuredi

5、agramofcurrentpredictivecontrolofthree—phasePWMrectifierthatisbasedonthealgorithmabove．SimulationandexperimentalresultsprovethatthestabilityfieldbecomesgreateranddynamicperformancebetterthankstoeliminatingthedelaySefectbyusingcur—rentpredictivecontro1．Keywords：PWMrectifier；a

6、daptivefilter；currentprediction；Z—transform学模型为基础，分析数字控制系统延时对系统性1引言能的影响，进而提出解决方案，即通过自适应滤波三相PWM整流器具有能量双向流动、功率算法进行电流预测，以预测值代替实际采样值进因数高、输入电流谐波小、动态响应快等优点，所行计算，这样就减弱甚至消除了延时的影响，系以在双PWM变频器、UPS电源、有源电力滤波统的稳定裕度更广，动态性能也得到了相应的器、可再生能源并网等多种场合都得到了广泛应提高。用[】]。在数字控制芯片飞速发展的今天，大多数2三相PWM整流器电流控制器

7、PWM整流器都采用数字控制，其优点是编程灵活，利于系统开发，缩短了产品上市时间。但缺点三相PWM整流器拓扑结构见图1。其中，是，数字控制系统从采样到计算再到实现，实际控e。，e，e为电网电压，i，i，i为网侧输入电流，L制效果有一定的延时，这不利于控制系统的设计。为滤波电感，R为电感和IGBT的等效电阻之和，针对上述问题，本文以三相PWM整流器数C为滤波电容，R为负载电阻，i为负载电流。作者简介：樊生文(1969一)，男，副教授，Email：fsw@ncut．edu．cn3l电气传动2012年第42卷第1期樊生文，等：基于自适应滤波算法的整流器

8、电流预测控制若采用电流预测控制，消除了数字系统的采样延时和计算延时，只考虑PWM控制的小惯性环节，画出d轴电流预测控制电流环控制框图如图3所示。图1P