本文選題：有源功率因數(shù)校正　切入點(diǎn)：控制算法　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：功率因數(shù)校正技術(shù)（PFC）是消除電力電子設(shè)備中的諧波污染，提高功率因數(shù)的有效方法�，F(xiàn)階段，對(duì)PFC技術(shù)的研究集中在電路拓?fù)�、建模分析、控制策略等方面，其中控制策略的研究主要是針�?duì)特定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)使用不同的數(shù)學(xué)建模分析方法或者使用不同的控制原理對(duì)電路的性能進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到提高電路PF值，降低成本的目的。 本文首先分析了傳統(tǒng)的基于平均電流模式的雙環(huán)控制的PFC系統(tǒng)的原理，在建立主電路小信號(hào)模型及功率級(jí)傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的主電路及電壓、電流控制器，建立了系統(tǒng)的仿真模型，仿真結(jié)果驗(yàn)證了系統(tǒng)的有效性。 傳統(tǒng)雙環(huán)控制的PFC系統(tǒng)需要檢測(cè)輸入電壓、輸入電流和輸出電壓，不僅控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且需要在每個(gè)開關(guān)周期執(zhí)行電壓采樣、電流采樣、電壓誤差信號(hào)計(jì)算、電流誤差信號(hào)計(jì)算、電壓環(huán)調(diào)節(jié)、電流環(huán)調(diào)節(jié)、計(jì)算占空比等操作，有很大的運(yùn)算時(shí)間需求。為了解決這一缺點(diǎn)，在第三章的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)控制算法。這種算法的計(jì)算量大大少于傳統(tǒng)算法的計(jì)算量，對(duì)運(yùn)算時(shí)間的需求也大大減少。 無(wú)論是傳統(tǒng)雙環(huán)控制的PFC還是改進(jìn)算法的PFC都是基于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模分析得到的。但由于PFC系統(tǒng)是非線性、時(shí)變的，很難建立其精確的數(shù)學(xué)模型。且當(dāng)輸入電壓或負(fù)載變化很大時(shí)，常規(guī)的控制算法難以達(dá)到較高的控制要求。而模糊控制的對(duì)象不需要精確的數(shù)學(xué)模型，對(duì)參數(shù)變化及擾動(dòng)不敏感�；谝陨显�，將模糊自適應(yīng)控制器與傳統(tǒng)的PI控制器相結(jié)合，設(shè)計(jì)了基于模糊自適應(yīng)PI控制的PFC系統(tǒng)。仿真證明，基于模糊自適應(yīng)PI控制器的PFC系統(tǒng)不僅具有很好的功率因數(shù)校正效果，而且與傳統(tǒng)的PI控制器相比，具有更好的抗擾性。
[Abstract]:Power Factor Correction (PFC) is an effective method to eliminate harmonic pollution and improve power factor in power electronic equipment. At present, the research on PFC technology focuses on circuit topology, modeling and analysis, control strategy, etc. The research of control strategy is mainly aimed at the specific topology, by using different mathematical modeling and analysis methods or using different control principles to optimize the performance of the circuit, in order to improve the PF value of the circuit and reduce the cost. In this paper, the principle of traditional dual-loop control PFC system based on average current mode is analyzed. Based on the small signal model of main circuit and power level transfer function, the main circuit and voltage and current controller of the system are designed. The simulation model of the system is established, and the simulation results verify the effectiveness of the system. The traditional double-loop control PFC system needs to detect input voltage, input current and output voltage. It not only has complex control structure, but also needs to perform voltage sampling, current sampling and voltage error signal calculation in each switching cycle. Current error signal calculation, voltage loop regulation, current loop regulation, duty cycle calculation and other operations have great computational time requirements. Based on the third chapter, an improved control algorithm is designed. Both the traditional double-loop control PFC and the improved PFC are based on modeling and analysis of the system. However, the PFC system is nonlinear and time-varying. It is very difficult to establish its exact mathematical model, and when the input voltage or load changes greatly, the conventional control algorithm is difficult to meet the higher control requirements, while the fuzzy control object does not need an accurate mathematical model. The PFC system based on fuzzy adaptive Pi control is designed by combining fuzzy adaptive controller with traditional Pi controller. The PFC system based on fuzzy adaptive Pi controller not only has good power factor correction effect, but also has better immunity than the traditional Pi controller.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM46

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本文編號(hào)：1645783