單相Boost PFC變換器的虛擬dq模式控制策略研究
發(fā)布時間:2022-12-08 02:27
Boost PFC變換器廣泛運用于中小功率電路中,用以解決電力電子裝置對電網(wǎng)造成的諧波污染問題。在實現(xiàn)PFC電路的功能時,現(xiàn)有的控制策略一般在系統(tǒng)準穩(wěn)態(tài)模式下構建,因而在電流的跟蹤控制上存在交流穩(wěn)態(tài)偏差,影響了系統(tǒng)的THD和功率因數(shù)。對此,本文通過坐標變換的方法建立Boost PFC變換器系統(tǒng)在虛擬dq模式下的直流工作點模型,在此基礎上探索系統(tǒng)的控制策略,完成的主要內(nèi)容和研究成果如下:(1)提出了Boost PFC變換器在虛擬dq模式下的直流工作點模型,在此基礎上利用平均電流法進行控制器的設計。準穩(wěn)態(tài)模式下系統(tǒng)的工作點不斷變化,平均電流控制中的PI控制器無法實現(xiàn)對參考電流的無靜差跟蹤。為此利用坐標變換的思想建立系統(tǒng)的虛擬直流工作點,并根據(jù)系統(tǒng)在虛擬dq模式下的模型進行控制器的設計,實現(xiàn)對參考電流的無靜差跟蹤。對上述兩種模式下的設計結(jié)果進行仿真和實驗,對比結(jié)果表明虛擬dq模式下的平均電流控制方法在THD和功率因數(shù)上具有更好的效果。(2)從系統(tǒng)動穩(wěn)態(tài)性能的角度提出了虛擬dq模式Lyapunov控制方法。基于系統(tǒng)小信號模型的線性化控制器理論上只能在特定的工作點附近具有較好的控制性能,負載大范...
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究現(xiàn)狀分析
1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 虛擬DQ模式平均電流控制
2.1 引言
2.2 準穩(wěn)態(tài)模式平均電流控制
2.2.1 準穩(wěn)態(tài)模式系統(tǒng)建模
2.2.2 控制器的參數(shù)設計
2.3 虛擬DQ模式平均電流控制
2.3.1 虛擬dq模式系統(tǒng)建模
2.3.2 控制器的參數(shù)設計
2.4 仿真驗證
2.4.1 穩(wěn)態(tài)工況
2.4.2 動態(tài)過程
2.5 實驗驗證
2.5.1 系統(tǒng)硬件電路設計
2.5.2 系統(tǒng)軟件設計
2.5.3 實驗結(jié)果
2.6 本章小結(jié)
3 虛擬DQ模式LYAPUNOV控制
3.1 引言
3.2 電流環(huán)Lyapunov模式控制
3.2.1 控制方程推導
3.2.2 基于虛擬電路反饋的延時90o法
3.3 電壓環(huán)功率前饋控制
3.4 仿真與實驗驗證
3.4.1 仿真驗證
3.4.2 實驗驗證
3.5 本章小結(jié)
4 電感電流觀測器的設計
4.1 引言
4.2 觀測器的設計
4.2.1 設計原理
4.2.2 改進的觀測器設計方案
4.3 仿真驗證
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 后續(xù)工作開展
致謝
參考文獻
附錄
A.作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
B.實驗樣機與實驗平臺
本文編號:3713357
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究現(xiàn)狀分析
1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 虛擬DQ模式平均電流控制
2.1 引言
2.2 準穩(wěn)態(tài)模式平均電流控制
2.2.1 準穩(wěn)態(tài)模式系統(tǒng)建模
2.2.2 控制器的參數(shù)設計
2.3 虛擬DQ模式平均電流控制
2.3.1 虛擬dq模式系統(tǒng)建模
2.3.2 控制器的參數(shù)設計
2.4 仿真驗證
2.4.1 穩(wěn)態(tài)工況
2.4.2 動態(tài)過程
2.5 實驗驗證
2.5.1 系統(tǒng)硬件電路設計
2.5.2 系統(tǒng)軟件設計
2.5.3 實驗結(jié)果
2.6 本章小結(jié)
3 虛擬DQ模式LYAPUNOV控制
3.1 引言
3.2 電流環(huán)Lyapunov模式控制
3.2.1 控制方程推導
3.2.2 基于虛擬電路反饋的延時90o法
3.3 電壓環(huán)功率前饋控制
3.4 仿真與實驗驗證
3.4.1 仿真驗證
3.4.2 實驗驗證
3.5 本章小結(jié)
4 電感電流觀測器的設計
4.1 引言
4.2 觀測器的設計
4.2.1 設計原理
4.2.2 改進的觀測器設計方案
4.3 仿真驗證
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 后續(xù)工作開展
致謝
參考文獻
附錄
A.作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
B.實驗樣機與實驗平臺
本文編號:3713357
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