基于模糊控制的全数字晶闸管交流调压技术.pdf

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1、第45卷第10期电力电子技术Vo1．45，No．102011年10月PowerElectronicsOctober201l基于模糊控制的全数字晶闸管交流调压技术李凤祥，谷川，朱伟进(江苏大学，电气信息工程学院，江苏镇江212013)摘要：全数字晶闸管交流调压技术是一种性能可靠的交流调压技术，在国民经济许多领域得到了广泛应用。根据实际需要，设计了模糊PID控制器，并用于系统的电压负反馈环节，研制出基于DSPic30f6014a的晶闸管交流调压装置样机，并通过实验验证了基于数字模糊PID控制的全数字晶闸管交流调压技术的可靠性和稳定性。关

2、键词：晶闸管；交流调压；模糊控制中图分类号：TM34文献标识码：A文章编号：1000—100X(2011)10—0031—03SCRACVoltageDjgjtalRegulatlationTechnologyBasedonFuzzyControlLIFeng-xiang，GUChuan，ZHUWei-jin(JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China)Abstract：ThyristorACvoltageregulationdigitaltechnologyisareliableACvoltag

3、eregulationtechnology，inthena．tionaleconomyithasbeenwidelyappliedinmanyareas．Accordingtopracticalneeds，afuzzyPIDcontrollerisde．signed，andisappliedinthevoltagenegative~edbackcircuitofthesystem，anACvoltagethyristordeviceprototypebasedonDSPic30f6014aismade．Theexperimentss

4、howthatthyristorACvoltageregulationdigitaltechnologybasedonFuzzyPIDisareliabletechnology．Keywords：thyristor；alternatingcurrentvoltageregulation；fuzzycontrol1引言网带来严重的谐波污染。实际应用中，随着企业生产自动化程度的不断提供。对晶闸管交流调压技交流调压器在工矿企业、交通运输、邮电通术要求也越来越高。尤其是在许多生产单晶硅、多讯、国防科研、医疗设备、家用电器及建筑大楼等晶硅的企

5、业，要求生产线上的加温设备所用晶闸许多方面得到了广泛应用。经过多年发展，交流调管交流调压器相互之间能通信，能组网；要求单台压技术己成为电源技术的一个重要分支【”。电力晶闸管交流调压器运行可靠、保护功能齐全，自动电子类交流调压器在许多工矿企业大量使用．尤化程度高、实时性好。因此，全数字、智能控制的全其是大功率晶闸管交流调压器。在许多有色金属数字晶闸管交流调压技术的应用前景非常宽广。生产企业的应用更为广泛。2电力电子交流调压技术现状与发展3全数字晶闸管交流调压器的研制目前，在国内应用的晶闸管调压器中．其触发电力电子交流调压技术分斩控和相

6、控两类。脉冲电路大部分是模拟电路形式．易受电网电压斩控式交流调压器采用的功率器件是IGBT或功波动影响，触发脉冲的不对称度较大，达3。～4。，输率三极管，限制了调压的功率。但由于采用了脉宽出电压正、负面积不对称，有直流分量，会引起调调制或脉频调制技术【2】。其输出信号非常接近正压器的负载即变压器初级绕组的直流磁化。另外，弦，因此产生的谐波污染远低于相控式交流调压无法实时检测电路工作电压、电流值。鉴于这些原器。相控式交流调压器的功率器件是晶闸管，其功因．在此研制出了基于DSPic30f6014a的全数字率远大于斩控式交流调压器，因此大

7、功率电力电晶闸管交流调压器，其输出电压正、负面积完全对子交流调压器大都采用相控式交流调压方式。由称，且触发器控制精度优于1。。变压器次级电压于晶闸管采用移相触发方式，因此．这种调压器的变化率低于1％。这种调压器采用电流负反馈和电输出信号是非正弦信号，在输出低电压时，会给电压负反馈双环控制方式；具有完善的保护功能，可定稿日期：2011一o5—16实时显示负载的工作电压、电流、故障状态等。作者简介：李凤祥(1962一)，男，江苏镇江人，副教授，研究3．1调压器的硬件电路设计及控制原理方向为电力电子与电力传动、农业电气化与自动化。图1为全

8、数字晶闸管交流调压器系统框图。31第45卷第10期电力电子技术Vo1．45，No．102011年1O月PowerElectronicsOctober201lQF可得到常规PID控制的离散表达式为：1u(k)=Kpe(k)+Ki2l—e