线性自抗扰控制技术在PWM整流器中的应用.pdf

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1、第50卷第8期电力电子技术Vo1．50，No．82016年8月PowerElectronicsAugust2016线性自抗扰控制技术在PWM整流器中的应用曾岳南，郑雷，周斌，林厚健(广东工业大学，自动化学院，广东广卅I510006)摘要：传统脉宽调制(PWM)整流器电压外环控制多采用比例积分(PI)调节器，但负载发生突变或直流侧给定电压突变时．PI控制存在延时、易出现积分饱和，系统动态性能较差。研究了一种基于线性自抗扰控制(LADRC)技术的控制策略并给出具体的设计方法。建立PWM整流器在同步旋转坐标系下的数学模型，采用电压外环和电流内环的双闭环控制方案。电流环采用基于

2、前馈解耦的PI控制，电压环采用LADRC，提高了系统的响应速度和控制精度。增强了系统的抗扰性能。仿真和实验结果验证了该控制方案的可行性和正确性。关键词：整流器；矢量控制：线性自抗扰控制中图分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)08—0013—03ApplicationofLinearActiveDisturbanceRejectionControlTechnologyinPWMRectifierZENGYue—nan。ZHENGLei，ZHOUBin，LINHou-jian(GuangdongUniversityofTechnology

3、，Guangzhou510006，China)Abstract：Proportionalintegral(PI)regulatorhasbeenwidelyappliedintraditionaloutervokageloopcontrolofpulsewidthmodulation(PWM)converters，butthesystemdynamicperformanceispoorwhentheloadorthereferenceval-ueofDCsideismutatedbecauseoftllecontroldelaysandintegralsaturatio

4、nofPIcontrollers．ThisstudypresentsanewcontrolstrategyofPWMrectifierbasedonlinearactivedisturbancerej’ectioncontrol(LADRC)andanalysesthedesignmethodofthecontrolstrategy．EstablishthemathematicalmodelofPWMrectifierinsynchronousrotatingcoor—dinatesystemandemploydualloopcontrolschemeincluding

5、outervoltageloopandinnercurrentloop，wherePIco-ntrollerisusedinthecurrentloopandtheLADRCisappliedinthevoltageloop．Thepresentedmethodcanimprovetheresponsespeedandcontrolaccuracyofthesystemaswellasenhancetheimmunitysystemperformance．Thefea-sibilityandcorrectnessofthiscontrolstrategyhasbeenv

6、erifiedthroughsimulationandexperimentalresults．Keywords：rectifier；vectorcontrol；linearactivedisturbancerejectioncontrol1引言环响应速度。采用基于前馈解耦的PI调节器。LADRC保留了非线性自抗扰控制的良好效果，且PWM整流器具有网侧电流正弦、单位功率因需整定的变量个数大大减少。使得该控制器更易数和能量双向流动等优点。在有源电力滤波器、统设计。便于工程化应用。仿真和实验验证了该控制一潮流控制器和无功补偿等领域被广泛应用【”。方案具有较好的动态和稳态性能【

7、s_9】。直流侧电压静态稳定性和动态响应速度对PWM整流器的品质至关重要．很多学者对其控制策略2PWM整流器的数学模型进行研究，文献【2】采用电压外环滑模变控制，滑三相电压型PWM整流器主电路拓扑如图1模系数较难选取，易造成系统抖振甚至不稳定；文所示，其中整流桥由IGBT反并联二极管构成，e，献[3]采用反馈线性化控制方法，但电压调节过程e，e和i，ib，i分别为交流侧三相电压、电流；为仍存在超调；文献[4]采用非线性自抗扰控制策略，交流侧滤波电感；R为交流侧等效电阻；C为直流但需调节的参数较多，难以用于工程实际。侧电容；R为直流侧负载电