三相pwm整流器双闭环pi调节器的新型设计

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1、通键电冻术2010年3月25El第27卷第2期TelecomPowerTechnologyMar．25，2010，Vo1．27No．2文章编号：1009—3664(2010)()2—0044()5三相PWM整流器双闭C环PI调节器的新型设计g景小萍，高庆华(河南理丁：大学电气工程与E自动化学院，河南焦作454001)_J摘要：通过分析三相脉宽调制(PWM)整流器在d-q旋转坐标系下的数学模型，设计了具有前馈解耦控制的PWM整流器双闭环控制系统。根据系统对电流内环的控制要求设∞计电流比例积分(PI)调节器，提出按闭环幅频特性峰值(Mr)最E小准则来确定调节器参数的方法；根

2、据系统对电压外环的控g制要求，采用模最佳整定法来设计电压PI调节器。最后对整个PWM整流器双闭环控制系统进行仿真，仿真结果验证了PI调节器设计的正确性。∽关键词：VM整流器；双闭环；PI调节器；电流环；电压环g中图分类号：TM461文献标识码：A＆ANovelDesignofDoubleClosed—IoopPIRegulatorforThree—PhasePWMRectifierG∞mOKpnAbstract：Asimplifiedmathematicmodelofthree-pha=芒sePulseWidthModulation(PWM)rectifierisana

3、lyzedinthed-qrotationframe．andthedoubleclosedloopcontrolsystemwithfeedforwordiSestablished．Todeterminetheparametersof0P～theadjustor，theminimumcriteriamethodonclosedlooppeakamplitudefrequencycharacteristicswasproposedaccordingtOthecontrolrequirementoftheinnercurrentloop．ThePIparametersofv

4、oltageadjustorweredesignedusingthemoldoptimaltuningmethodaccordingtOthecontrolrequirementoftheoutervoltageloop．Finally，thedoubleclose-loopcontrolaCsystemwassimulated，simulationresultsdemonslratetheeffectivenessandcorrectnessofthedesign．Keywords：PWMrectifier；doubleclosedloopcontrol；PIadju

5、stor；currentloop；voltageclosedloop；unitypower盯fact()r0引言l一PWM整流技术在抑制谐波及无功补偿方面有很o叶强的优势，具有网侧电流输入接近正弦，网侧功率因数可控，能量双向传输，动态响应速度快等优点【]。目前0广泛采用的是基于电压定向的PWM整流器。电压型ChnPWM整流器要控制的变量有两个，一是整流器的直流电压输出，二是整流器的输入电流，基于dq坐标变换的矢量控制通过对PWM整流器有功和无功电流控图1PWYl整流器电路结构制，达到控制输入电流的目的。因此，如何合理的设计为电源电压，“删，“为整流器整流侧输出电压，其中

6、控制两个变量的调节器参数以保证在电源电压波动范整流器交流侧输入电感I起到滤波和升高直流电压的围内能实现良好的控制性能很重要。作用，直流侧电容C作为储能元件并起到稳压作用。．三本文在分析PWM整流器工作原理和数学模型基相PWM整流器在d-q坐标系下的数学模型为：础上，建立前馈解耦控制系统框图，提出电流环和电压ddRSd—dL环PI调节器参数设计方法，并给出simulink仿真结果。diJS。1PWlVl整流器工作原理及数学模型——dtLLl_udc_JdUdc3Sd三相PWM整流器主电路如图(1)所示，，0出2C2C10收稿日期：2009—12—14丁OL作者简介：景小萍

7、(1984一)女，陕西渭南人，河南理212．大学电气工程与自动化学院()8级硕士研究生，主要研究方向为电力电01O子与电力拖动。高庆华(1979-)，男，河南项城人，河南理工大学电气工程与自1动化学院讲师，硕士，主要从事工业过程控制、智能仪表、信息00_——L处理技术方面的研究。·44·通镌电冻技术景小萍等：三相PWM整流器双闭环FelecomPowerTechnology2010年3月25日第27卷第2期PI调节器的新型设计MaF．25，2010，Vo1．27No．2由上式，l步旋转坐标系中，以d轴电源电压矢量定向标却以抗干扰性能为主[