单相电压型PWM整流器交流侧电感的设计

文章在分析稳态条件下单相电压型PWM整流器(VSR)交流侧矢量关系的基础上,提出了一种基于矢量关系的单相VSR4象限运行时的交流侧电感参数的设计方案,给出了忽略交流侧电阻且只考虑基波分量时交流侧电感的计算公式,并论证了交流侧电阻对电感参数取值的影响可以忽略。仿真结果验证了设计方案的正确性。

单相电压型PWM整流器无源控制算法研究

以单相电压型PWM整流器为研究对象,针对其控制策略和控制性能不佳等问题,提出由无源电流控制器控制的单相电压型PWM整流器无源控制算法。首先,构建虚拟d-q坐标系获得整流器输入电流的d-q轴电流分量;其次,通过无源电流控制器消除或抑制输入电流谐波,实现对d-q轴电流分量的无差跟踪,使得整流器输出恒定的直流电压;最后,引入评价函数,对控制器的开关函数进行最优选取,从而选择最优开关状态。仿真和实验结果表明,该方法较传统的PI控制算法具有更高的准确性和有效性。

单相PWM整流器H_∞混合灵敏度电流控制

以单相电压型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器为研究对象,以提高动态响应速度、增强鲁棒性能为研究目标,提出基于dq电压前馈解耦模型下的H_∞混合灵敏度(H∞mixed sensitivity,H_∞-MS)直接电流控制(direct current control,DCC)算法。首先,给出整流器在dq坐标系下的数学模型,并基于电压前馈解耦思想得到dq轴电流解耦系统模型及闭环控制结构;然后,分析模型参数摄动情况,给出模型乘性不确定界,选择灵敏度加权函数规划系统的控制性能,选择补灵敏度加权函数保证系统的鲁棒性能,从而将控制器设计问题转化为H_∞标准控制问题;建立系统增广矩阵,求解黎卡提(Riccati)不等式的正定解,得到2个三阶控制器;最后,通过半实物仿真实验对基于比例积分(proportional integral,PI)直接电流控制算法和H_∞-MSDCC算法进行对比研究。研究结果表明,在网侧电感参数摄动时,所提H_∞-MS DCC算法可以有效地提高系统的鲁棒性。

基于预测前馈PI控制的单相PWM整流器的研究

为了减小单相电压型PWM整流器直流侧输出电压的响应时间和超调,提高系统的稳定性,在结合传统控制策略优点的基础上,设计了一种基于旋转d-q旋转坐标系的前馈解耦和预测前馈PI联合控制策略。通过构建虚拟正交电流分量实现网侧电流的单相旋转坐标变换和采用前馈解耦控制,对网侧电流性能指标的改善,并采样直流侧电压相邻时间段的差值与电流的乘积实现预测前馈PI控制。仿真结果表明,预测前馈PI控制策略能够减少系统的响应时间、超调、改善系统的稳态性能以及抗干扰能力,并得到单位功率因数和较小THD网测电流下运行的直流侧电压波形,从而证明本文设计的控制方案的可行性和正确性。

基于滑模控制的煤矿直流牵引整流器设计与仿真

针对单相全桥PWM整流电路,详细分析了其电路特点和工作原理,在此基础上,建立了单相电压型PWM整流器的数学模型。提出基于滑模变结构控制的煤矿直流牵引PWM整流器,并在MATLAB/SIMULINK中进行仿真,给出了仿真波形。