本文關(guān)鍵詞：三相電壓型PWM整流器復(fù)合迭代控制策略研究

  更多相關(guān)文章： PWM整流器 迭代學(xué)習(xí)控制 SVPWM調(diào)制 諧波抑制 復(fù)合控制

【摘要】：隨著電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,出現(xiàn)了各式各樣的變流裝置。整流器作為連接電網(wǎng)與用電設(shè)備的接口,成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。但是傳統(tǒng)整流裝置存在功率因數(shù)低,諧波含量高等缺點(diǎn),對(duì)電力系統(tǒng)和用戶造成很大的危害。本文采用一種“主動(dòng)式”解決方案對(duì)產(chǎn)生無(wú)功功率和諧波的裝置自身進(jìn)行改造。PWM整流器能夠?qū)崿F(xiàn)直流側(cè)輸出電壓恒定,網(wǎng)側(cè)電壓電流同相位,且能量能夠雙向流動(dòng),諧波含量低,因而在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。首先,本文介紹了PWM整流器的研究背景和意義,并從三個(gè)方面分析了其研究現(xiàn)狀。然后研究了它的幾種常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并選定三相半橋電壓型PWM整流器作為本文的研究對(duì)象,隨后構(gòu)建了其在三相靜止abc坐標(biāo)系和兩相同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,為后文控制器設(shè)計(jì)做了較好的鋪墊。其次,本文選用了基于固定開(kāi)關(guān)頻率的SVPWM電流控制方案對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。針對(duì)傳統(tǒng)PI控制不能很好地平衡系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能以及死區(qū)等周期性擾動(dòng)帶來(lái)的波形畸變等影響,因而提出將迭代學(xué)習(xí)控制運(yùn)用到系統(tǒng)控制中。隨后設(shè)計(jì)了復(fù)合迭代控制器,并給出相應(yīng)的收斂條件,然后驗(yàn)證了迭代學(xué)習(xí)算法的收斂性。其中,電壓外環(huán)采用復(fù)合迭代控制策略,得到穩(wěn)定直流輸出電壓的同時(shí)抑制周期性擾動(dòng)所帶來(lái)的影響。電流內(nèi)環(huán)選用傳統(tǒng)PI控制,按照電壓外環(huán)輸出的電流指令實(shí)現(xiàn)整流器的高功率因數(shù)和低諧波運(yùn)行。針對(duì)正弦脈寬調(diào)制(SPWM)電壓利用率低和動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢等問(wèn)題,提出將空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)用于整流器控制中,并詳細(xì)分析其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程。最后,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文所提出的復(fù)合控制策略是否具有可行性和明顯的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：PWM整流器 迭代學(xué)習(xí)控制 SVPWM調(diào)制 諧波抑制 復(fù)合控制
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM461
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題背景和意義9-10
• 1.2 PWM整流器的研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 三相電壓型PWM整流器的調(diào)制方式13-15
• 1.3.1 SPWM調(diào)制13-14
• 1.3.2 SVPWM調(diào)制14-15
• 1.4 迭代學(xué)習(xí)控制介紹15-17
• 1.4.1 迭代學(xué)習(xí)控制概述15-16
• 1.4.2 迭代學(xué)習(xí)控制的研究?jī)?nèi)容16
• 1.4.3 迭代學(xué)習(xí)控制的發(fā)展趨勢(shì)16-17
• 1.5 本文主要工作17-19
• 第二章 三相電壓型PWM整流器工作原理及其建模分析19-29
• 2.1 整流器參數(shù)指標(biāo)及其工作原理19-21
• 2.1.1 參數(shù)指標(biāo)19
• 2.1.2 工作原理分析19-21
• 2.2 主電路數(shù)學(xué)模型構(gòu)建21-24
• 2.2.1 基于三相靜止坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型21-23
• 2.2.2 基于兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.3 整流器相關(guān)參數(shù)計(jì)算24-28
• 2.3.1 三相VSR直流側(cè)電壓的計(jì)算24-25
• 2.3.2 三相VSR交流側(cè)電感的計(jì)算25-28
• 2.3.3 三相VSR直流側(cè)電容的計(jì)算28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 三相電壓型PWM整流器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-46
• 3.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)29-32
• 3.1.1 雙閉環(huán)控制策略的選擇29
• 3.1.2 電流控制策略的選擇29-32
• 3.2 電流內(nèi)環(huán)控制器設(shè)計(jì)32-35
• 3.2.1 前饋解耦控制策略研究32-34
• 3.2.2 電流內(nèi)環(huán)傳遞函數(shù)及參數(shù)整定34-35
• 3.3 三相VSR死區(qū)效應(yīng)及解決方案35-37
• 3.3.1 死區(qū)效應(yīng)分析35-36
• 3.3.2 迭代學(xué)習(xí)控制算法抑制周期性擾動(dòng)研究36-37
• 3.4 常用控制策略研究37-39
• 3.5 電壓外環(huán)控制器設(shè)計(jì)39-45
• 3.5.1 迭代學(xué)習(xí)控制算法研究39-40
• 3.5.2 雙閉環(huán)PI控制的電壓環(huán)參數(shù)整定40-42
• 3.5.3 雙閉環(huán)PI調(diào)節(jié)器存在的問(wèn)題42
• 3.5.4 復(fù)合迭代控制器設(shè)計(jì)42-44
• 3.5.5 迭代學(xué)習(xí)算法收斂性驗(yàn)證44-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第四章 電壓空間矢量調(diào)制方式實(shí)現(xiàn)46-56
• 4.1 三相VSR電壓空間矢量分布46-48
• 4.2 三相VSR電壓空間矢量所處扇區(qū)判斷48-50
• 4.3 各扇區(qū)相鄰兩非零矢量作用時(shí)間的計(jì)算50-52
• 4.4 各扇區(qū)矢量切換點(diǎn)的確定52-53
• 4.5 換流方式分析53-55
• 4.6 本章小結(jié)55-56
• 第五章 仿真結(jié)果分析56-69
• 5.1 雙閉環(huán)PI仿真及其結(jié)果分析56-62
• 5.2 復(fù)合迭代控制仿真及其結(jié)果分析62-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 第六章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 全文總結(jié)69
• 6.2 課題展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-76
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76-77

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