三相电压型整流器/逆变器的功能建模仿真方法

提出了电压 /电流开关函数的概念 ,并利用电压 /电流开关函数建立了三相电压型整流器 /逆变器的功能仿真模型 ,这种功能建模仿真方法简便、易扩展、易收敛、运行时间短 ,详尽的仿真结果证实了其有效性。

三相电压型整流器模型电压预测控制

模型电流预测控制在每个采样周期内对所有开关状态下的输出电流进行预测和评估,算法运算量大,对控制器性能要求较高。本文提出了一种用于三相电压型整流器(VSR)的模型电压预测控制算法。根据模型电流预测的逆过程获得参考电压值,将矢量平面分为7个部分,并判断参考电压值所在区域。根据参考电压所在区域获得最优的电压矢量作为控制器输出。该方法无需循环寻优过程,预测耗时少,易于实现。通过实验对所提出的模型电压预测控制方法进行分析,验证了所提算法具有优良的静态、动态性能同时可显著减少模型预测控制的计算耗时。

三相电压型整流器反馈线性化解耦系统的PI控制器参数整定

根据三相电压型整流器在dq坐标系下的数学模型,应用非线性微分几何理论中的状态反馈线性化方法,采用直接电流控制策略,设计了基于PI控制器的闭环控制系统。该控制系统能将有功功率和无功功率解耦,并可以对PI控制器参数进行有效的整定。仿真结果表明所提出的控制策略是可行的。

基于改进矢量控制的三相电压型整流器的系统分析和设计

文章首先对基于矢量控制的三相电压型 PWM整流器的控制系统进行了分析和设计 ,然后在此基础上提出 1种新的改进系统动态响应的前馈控制方案 ,最后通过仿真验证了该控制方案的正确性。

基于DSP的三相电压型整流器

为了提高整流器的功率因数,获得能够快速响应和直流电压稳定输出的直流电源,设计一种基于SVPWM和DSP的三相电压型整流器。通过对三相VSR及五段法SVPWM的工作原理进行分析,完成了整流器的硬件电路设计和相关的软件设计,并研制了实验样机。实验结果表明:采用SVPWM控制的整流器能够有效地降低谐波,提高功率因数。

无须考虑电源接法和性质的三相电压型整流器平均模型

为克服三相电压型整流器现有平均模型的局限性,提出并推导一种无须考虑电源接法和性质的统一形式的平均模型.在建立开关模型过程中,处理纯电感割集时对独立状态变量个数以及独立方程数进行了严格界定;推导平均模型时,引入了冗余变量和冗余方程,使得所得模型更加直观易用.模型直接采用电感电流作状态变量,除基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)外,没有依赖任何额外假设.与现有模型相比,该模型去除了对输入三相交流电压波形性质的要求,因此完全适用于非正弦、非平衡、非对称的场合.仿真结果证明了模型的有效性.进一步的讨论说明,在三相正弦输入时,该模型与现有模型兼容.

三相电压型整流器双环PI数字控制设计

三相电压型整流器的控制环路设计一直是一个未能彻底解决的难题.文章给出了基于状态空间平均模型并结合空间矢量脉宽调制的PID双环控制的设计过程,并对给定参数的实例进行了仿真验证.通过仿真实例与设计过程的比较,分析指出了设计过程中的固有问题及解决方向.

基于前端电压滞后角控制的三相电压型整流器研究

对传统的相位幅值控制策略进行改进,提出采用以整流器前端电压滞后角为控制变量的一种新型相位幅值控制方案。用TMS320F240型号的DSP作为核心控制芯片,完成实验。此种控制方法简单,易于实现实时控制,系统的稳定性好。

基于T型中点钳位的单向混合三相电压型整流器

分析当前的单向混合三相电压型整流器(UHTPVSR)的拓扑结构和工作原理,并对其拓扑结构进行改进。提出基于T型中点钳位(TNPC)的单向混合三相电压型整流器拓扑结构,分别建立了Boost变换器和TNPC整流器的Euler-Lagrange(EL)模型,基于此模型,采用外环PI,内环无源的无源混合控制策略。在Matlab/Simulink中建立模型进行仿真,仿真结果说明无源混合控制策略具有强鲁棒性、动态性能好、抗干扰能力强等优点。

三相电压型整流器DSP控制的实现及程序模块化应用

三相电压型整流器是当今非常热门的变换器拓扑之一,它功率因数高,谐波畸变小,拓扑结构简单,输出功率可以从几千瓦到兆瓦级。文章以程序算法为核心,实现了对整流器的DSP控制,分析了其应用程序的框架结构,并在此基础上提出了控制程序的模块化方法,增强了程序可读性,减少了代码长度,降低了维护成本。同时利用PLECS仿真软件对DSP程序进行了仿真,验证了其正确性。

双闭环控制的三相电压型PWM整流器的研究

针对传统的不控整流电路中网侧电流谐波很大、晶闸管相控整流电路中深控时网侧功率因数低和闭环控制时动态响应慢等问题,设计出一种引入脉冲宽度调制技术的三相电压型整流器。在完成三相电压型整流器的电压外环电流内环的双闭环控制系统设计的基础上,对其进行了仿真实验。仿真结果表明,与不控或相控整流电路相比,该三相电压型PWM整流电路中,不仅输入电流的谐波大大减小,电能可双向流动,能够实现整流和逆变状态下的单位功率因数运行,还可较好地抑制负载突变时直流侧电压的波动,从而显著提高系统的抗扰能力,真正实现绿色环保和高效节能的高度结合。

三相电压型PWM整流器的虚拟转矩冲量平衡控制策略

模型预测控制具有结构简单、鲁棒性强和动静态性能良好等优点,因此其在三相电压型PWM整流器系统中得到了广泛应用。然而,模型预测控制的电压外环采用PI线性调节器进行调节,影响了直流侧电压的动态性能。为此提出了虚拟转矩冲量平衡控制策略,从而使直流侧电压仅经过1次调节即可实现快速收敛。为了实现此策略,首先,根据数学模型推导得到了虚拟转矩的表达式;其次,根据负载突变前、后直流侧输出电压保持不变,同时结合功率守恒原则,分析建立了负载突变时的虚拟转矩冲量平衡控制方程,求得零矢量与前进矢量的作用时间;最后,通过仿真和实验实现了三相电压型PWM整流器系统负载突变时的虚拟转矩冲量平衡控制,验证了所提算法的正确性与有效性。

空间矢量简化算法在三相PWM电压型整流器中的应用

为了避免常规空间矢量控制方法复杂的反正切函数、正弦函数和平方根运算,提出了应用于三相电压型脉宽调制整流器的空间矢量简化算法.该方法根据两相笛卡儿坐标系上的电压空间矢量,直接确定电压空间矢量所在扇区,从而计算出当前的开关状态及控制占空比.避免了传统控制策略中关于反正切正弦查表等繁杂工作,简化了运算过程.此外推导出了适用于此三相整流系统的建模和控制环设计.通过实验验证了此简化算法和控制环设计的有效性.将此简化算法应用于三相PWM整流电路,得到对称连续正弦的输入电流实验波形,实现了单位功率因数整流.

三相电压型脉宽调制整流器在轻工机械中的应用

在分析三相电压型整流器的拓扑模型基础上,使用功能强大的Matlab/Simulink软件进行仿真。对一种广泛应用的控制策略——电压矢量控制(VOC),在Simulink环境下进行仿真分析。并在DSP2407的硬件平台上,搭建样机,编写程序,实现该控制策略。

三相电压型PWM整流器LCL滤波器设计方法

本文提出了一种新型三相电压型整流器LCL滤波器的设计方法,该方法根据IEEE-519标准要求的电流谐波限制条件,将谐振频率f_(res)、网侧电感L_g与变流器侧电感L_r的比例因子r作为已知量,利用SVPWM调制方式产生谐波电压幅值进行迭代运算来计算LCL滤波器参数。分析结果表明:LCL滤波器的谐振频率决定了其总电感量L_T,网侧电感、变流器侧电感值可以根据r的取值灵活确定,系统功率因数要求限制了滤波电容值C_f的上限。文章详细阐述了LCL滤波器参数的取值原则与设计步骤,并给出了设计实例,仿真结果验证了所提设计方法的有效性。

三相电压型PWM整流器状态反馈精确线性化解耦控制研究

该文基于微分几何理论,在建立三相电压型PWM整流器仿射非线性模型基础上,提出其状态反馈精确线性化非线性控制策略,实现了三相电压型PWM整流器无功功率和有功功率的解耦控制。研究表明,状态反馈精确线性化非线性控制能较理想地实现三相电压型PWM整流器控制解耦,完成其功率因数校正及整流器输出特性控制的功能。文中给出了完整的理论分析及实验研究结果。

三相电压型PWM整流器的数学模型和主电路设计

提出了一套主电路设计方法 .首先利用状态空间平均法建立了三相PWMVSR的数学模型 ,并在此基础之上进一步建立了三相PWMVSR的等效电路模型 ;然后根据上述模型分别对三相PWMVSR的交流侧和直流侧进行了理论分析 ;最后着重分析讨论了交流电感、直流电压、直流电容等参数的选择 .这对三相PWMVSR的主电路设计有着理论指导作用 .

三相电压源型PWM整流器控制方法的发展综述

控制技术对提高三相电压源型PWM整流器性能非常重要。介绍了三相电压源型PWM整流器的双闭环直接电流控制方式,全面地概述了三相电压源型PWM整流器控制方法的发展历史与现状,按控制理论发展规律把这些方法进行了科学分类,这些控制方法可分为传统线性/非线性控制、现代非线性控制及智能控制等三个发展阶段,分析了这些方法的工作原理及优、缺点。展望了PWM整流器控制策略的发展趋势。

基于LCL滤波的大功率三相电压型PWM整流器

三相电压型PWM整流器,交流侧采用LCL滤波器,在满足谐波标准时可以大幅减小电感量。本文首先分析了采用LCL滤波器时系统数学模型及控制算法,然后根据IEEE-519标准要求的电流谐波限制条件,利用SVPWM调制方式产生的谐波电压幅值进行迭代运算来计算LCL滤波器参数,同时从离散域分析了采用无源阻尼时系统的稳定性。在此基础上,本文研制了一台500kW三相电压型PWM整流器样机,实验结果验证了上述分析方法的有效性。

基于DSP的三相电压型PWM整流器控制系统设计

介绍了一种由DSP控制的三相PWM整流器的新型间接电流控制系统 ,提出了新型相位幅值控制方法 ,以滞后角 ξ作为输入变量。采用TMS32 0F2 4 0为核心控制芯片 ,实现控制算法和空间矢量的数字算法。实验结果表明 ,系统可以按照给定调节输出直流电压并且能够实现单位功率因数。