本文關(guān)鍵詞：基于改進(jìn)PR控制的三相四橋臂APF的研究

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【摘要】：文章以三相四線制系統(tǒng)下APF為主要研究對象,深入討論了以下三個關(guān)鍵技術(shù)：系統(tǒng)諧波檢測技術(shù)、電流內(nèi)環(huán)跟蹤控制策略、四橋臂3D-SVPWM調(diào)制技術(shù)。同時,對APF控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件設(shè)計。文中所做的研究工作主要有以下幾點：首先,在諧波電流檢測環(huán)節(jié),分別對傳統(tǒng)的ip-iq-0諧波檢測算法、dq0同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)諧波檢測算法以及abc直接投影諧波檢測算法進(jìn)行理論分析和仿真驗證。針對傳統(tǒng)三相四線制檢測算法動態(tài)響應(yīng)能力差,檢測精度低等不足,提出了一種改進(jìn)的三相四線制諧波檢測算法。同時,在MATLAB下進(jìn)行了改進(jìn)的與傳統(tǒng)的諧波檢測算法的仿真對比驗證。仿真結(jié)果表明：改進(jìn)的三相四線制諧波檢測算法在動態(tài)響應(yīng)能力及檢測精度方面均優(yōu)于傳統(tǒng)三相四線制諧波檢測算法。其次,在電流跟蹤控制性能上對比分析了PI控制和PR控制的優(yōu)劣,結(jié)果表明PR控制無靜差跟蹤性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)PI控制。但是,由于PR控制帶寬窄,電網(wǎng)電壓頻率一旦發(fā)生波動,其控制性能將大大下降。為了增大PR控制的帶寬,增強抗頻率偏移能力,提出了改進(jìn)PR控制方法,并且對改進(jìn)PR控制器中五個參數(shù)的取值進(jìn)行了詳細(xì)的仿真對比分析。在調(diào)制算法環(huán)節(jié),進(jìn)一步對3D-SVPWM算法進(jìn)行坐標(biāo)空間的優(yōu)化,并詳細(xì)分析在a-b-c自然坐標(biāo)系下開關(guān)矢量的選擇以及開關(guān)占空比的計算。最后在MATLAB中搭建了整個三相四線制系統(tǒng)的仿真模型,分別對改進(jìn)PR控制策略以及優(yōu)化的3D-SVPWM調(diào)制算法進(jìn)行一一驗證。仿真結(jié)果表明：在無靜差跟蹤、快速響應(yīng)以及穩(wěn)態(tài)性能方面,改進(jìn)PR控制表現(xiàn)地十分優(yōu)異且優(yōu)化的3D-SVPWM調(diào)制算法能夠快速響應(yīng)發(fā)出開關(guān)控制脈沖信號。最后,基于以上理論研究,對三相四橋臂APF控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件設(shè)計。軟件設(shè)計主要包括：改進(jìn)諧波檢測算法的軟件實現(xiàn)、3D-SVPWM算法的驅(qū)動信號的產(chǎn)生、改進(jìn)PR控制的數(shù)字化實現(xiàn)等。硬件設(shè)計包括：信號采樣與調(diào)理電路、驅(qū)動電路設(shè)計、主電路元器件的選型等。實驗結(jié)果表明：基于改進(jìn)PR控制算法的三相四橋臂APF的諧波電流補償效果良好并且與前面的仿真結(jié)果一致。
【關(guān)鍵詞】：四橋臂APF 諧波檢測算法 3D-SVPWM 改進(jìn)PR控制
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM935
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 電力系統(tǒng)諧波問題8-9
• 1.1.1 諧波的危害8-9
• 1.1.2 諧波治理方案的研究9
• 1.2 有源電力濾波器的類型與結(jié)構(gòu)9-12
• 1.3 三相四線制并聯(lián)型有源電力濾波器12-15
• 1.3.1 三相三線制與三相四線制系統(tǒng)的對比12
• 1.3.2 三相四線制APF的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3.3 三相四線制APF的主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)13-14
• 1.3.4 并聯(lián)型三相四線制APF的關(guān)鍵技術(shù)14-15
• 1.4 論文的研究內(nèi)容15-16
• 第二章 三相四線制系統(tǒng)諧波電流檢測算法16-32
• 2.1 APF諧波補償原理16-17
• 2.2 常見的諧波電流檢測技術(shù)17-26
• 2.2.1 常用的三相四線制諧波檢測算法18-21
• 2.2.2 傳統(tǒng)檢測算法的仿真結(jié)果對比21-26
• 2.3 三相四線制諧波檢測算法的改進(jìn)26-30
• 2.3.1 改進(jìn)諧波檢測算法原理26-28
• 2.3.2 改進(jìn)諧波檢測算法的仿真結(jié)果分析28-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第三章 四橋臂APF的改進(jìn)PR跟蹤電流控制32-54
• 3.1 常見的幾種控制方法分析32-33
• 3.2 改進(jìn)PR控制方法的分析33-37
• 3.2.1 比例諧振控制器33-35
• 3.2.2 改進(jìn)的比例諧振控制器35-37
• 3.3 在改進(jìn)A-B-C坐標(biāo)下的 3D-SVPWM37-44
• 3.4 APF的直流側(cè)電壓的控制44-45
• 3.5 跟蹤電流控制的仿真結(jié)果分析45-51
• 3.5.1 在a-b-c坐標(biāo)下的 3D-SVPWM仿真45-47
• 3.5.2 改進(jìn)PR控制器的仿真結(jié)果分析47-51
• 3.6 本章小結(jié)51-54
• 第四章 三相四線制APF的改進(jìn)PR控制算法的實驗驗證54-70
• 4.1 有源電力濾波器的硬件實現(xiàn)55-60
• 4.1.1 電流信號采樣調(diào)理電路55-56
• 4.1.2 電網(wǎng)電壓采樣以及過零檢測電路56
• 4.1.3 主電路直流側(cè)兩端電壓采樣電路56-57
• 4.1.4 主電路PWM驅(qū)動電路的設(shè)計57-58
• 4.1.5 主電路元器件選型58-60
• 4.2 系統(tǒng)的軟件設(shè)計及實現(xiàn)60-65
• 4.2.1 主程序設(shè)計61
• 4.2.2 信號采樣與模數(shù)轉(zhuǎn)換61-62
• 4.2.3 改進(jìn)檢測算法子程序62
• 4.2.4 3D-SVPWM算法的PWM信號的產(chǎn)生62-64
• 4.2.5 改進(jìn)PR控制算法的數(shù)字實現(xiàn)64-65
• 4.3 實驗結(jié)果與分析65-68
• 4.3.1 電網(wǎng)電壓過零檢測電路波形66
• 4.3.2 四橋臂PWM驅(qū)動信號波形66-67
• 4.3.3 補償前后的電網(wǎng)電流波形67-68
• 4.4 本章小結(jié)68-70
• 第五章 總結(jié)與展望70-72
• 5.1 論文工作總結(jié)70-71
• 5.2 后續(xù)研究內(nèi)容展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 攻讀碩士研究生期間的學(xué)術(shù)成果77

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊振萍,潘學(xué)軍;交流電橋臂的配置與靈敏度[J];四川師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1999年02期

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5 劉秀，

本文編號：519380