本文關(guān)鍵詞：基于LLCL濾波器的三相PWM整流器的研究

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【摘要】：三相PWM整流器是一種重要的電力電子變流裝置,與傳統(tǒng)的二極管整流器相比,三相PWM整流器具有輸出電壓恒定、高功率因數(shù)、電能雙向流動等顯著優(yōu)勢。本文是對基于LLCL濾波器的三相PWM整流器系統(tǒng)進(jìn)行研究。本文首先構(gòu)建了三相PWM整流器在三相靜止坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的模型,同時(shí)介紹了空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù),并對空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)做出了解釋。其次,在三相PWM整流器交流側(cè)采用LLCL濾波器代替常用的單電感濾波器,解決了濾波器因電感值較大造成的體積大、成本高和動態(tài)性能下降等問題。由于LLCL為三階對象其中需設(shè)計(jì)變量較多,不易設(shè)計(jì),本文詳細(xì)地分析LLCL濾波器工作原理和特性,并提出了LLCL濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)方法。然后,在獲得三相PWM整流器數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,采用了電網(wǎng)電壓矢量定向控制策略,設(shè)計(jì)了電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制。同時(shí),為了提高電流環(huán)的精度,文章將重復(fù)控制與電流環(huán)PI控制相結(jié)合,構(gòu)成了復(fù)合控制結(jié)構(gòu);其中,利用PI控制可獲得較好的動態(tài)響應(yīng),利用重復(fù)控制可減小誤差。最后,在理論分析的基礎(chǔ)上對三相PWM整流器進(jìn)行了Matlab/Simulink建模與仿真,通過仿真結(jié)果分析,驗(yàn)證了基于LLCL濾波器的三相PWM整流器及其控制方法和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)的正確性。并以DSP+CPLD為控制核心,搭建了基于LLCL濾波器的三相PWM整流器實(shí)驗(yàn)平臺,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了LLCL濾波器的可行性和有效性,證明了PI控制+重復(fù)控制構(gòu)成的復(fù)合控制結(jié)構(gòu)具有良好的動態(tài)響應(yīng)速度和穩(wěn)態(tài)性能。
【關(guān)鍵詞】：LLCL濾波器 PWM整流器 SVPWM 重復(fù)控制
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM461
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 關(guān)鍵技術(shù)問題及研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 交流側(cè)濾波器12-13
• 1.2.2 電流控制技術(shù)13-15
• 1.3 本文主要內(nèi)容15-17
• 第二章 三相PWM整流器建模與SVPWM技術(shù)17-30
• 2.1 三相PWM整流器建模17-24
• 2.1.1 三相PWM整流器在三相靜止坐標(biāo)系下的模型建立17-19
• 2.1.2 三相PWM整流器在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的模型建立19-24
• 2.2 空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)24-27
• 2.2.1 SVPWM技術(shù)原理24-26
• 2.2.2 SVPWM技術(shù)實(shí)現(xiàn)26-27
• 2.3 仿真分析27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 三相PWM整流器濾波器與直流側(cè)電容設(shè)計(jì)30-45
• 3.1 LLCL濾波器分析與設(shè)計(jì)30-40
• 3.1.1 LLCL濾波器特性32-37
• 3.1.2 LLCL濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)37-40
• 3.1.3 樣機(jī)濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)40
• 3.2 直流側(cè)電容設(shè)計(jì)40-41
• 3.3 LLCL濾波器仿真實(shí)驗(yàn)41-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 三相PWM整流器雙閉環(huán)控制與重復(fù)控制策略研究45-55
• 4.1 電流內(nèi)環(huán)控制45-47
• 4.2 電壓外環(huán)47-48
• 4.3 重復(fù)控制48-51
• 4.3.1 重復(fù)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)49-50
• 4.3.2 重復(fù)控制器設(shè)計(jì)50-51
• 4.4 復(fù)合控制51-52
• 4.5 重復(fù)控制仿真實(shí)驗(yàn)52-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 第五章 三相PWM整流器實(shí)驗(yàn)平臺設(shè)計(jì)55-66
• 5.1 三相PWM整流器主電路設(shè)計(jì)55-59
• 5.1.1 IGBT選型55-56
• 5.1.2 IGBT驅(qū)動電路56-57
• 5.1.3 電流、電壓檢測電路57-59
• 5.2 控制電路設(shè)計(jì)59-62
• 5.2.1 DSP與CPLD選型59-60
• 5.2.2 DSP與CPLD通信60
• 5.2.3 信號調(diào)理電路60-61
• 5.2.4 硬件過壓、過流保護(hù)電路61-62
• 5.3 三相PWM整流器系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)62-65
• 5.3.1 DSP資源分配63
• 5.3.2 DSP程序構(gòu)成63-64
• 5.3.3 CPLD程序與資源分配64-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第六章 三相PWM整流器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)66-73
• 6.1 樣機(jī)與實(shí)驗(yàn)設(shè)備66-67
• 6.2 基于單電感濾波器的三相PWM整流器實(shí)驗(yàn)67-70
• 6.3 基于LLCL濾波器的三相PWM整流器實(shí)驗(yàn)70-72
• 6.4 本章小結(jié)72-73
• 第七章 總結(jié)與展望73-75
• 7.1 工作總結(jié)73
• 7.2 工作展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果78-79
• 致謝79-80
• Ⅳ-2答辯委員會對論文的評定意見80

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1 楊一;基于LLCL濾波器的三相PWM整流器的研究[D];華南理工大學(xué);2016年

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本文編號：773212