基于优化SVPWM三相VSR的仿真与研究

介绍了三相电压型PWM整流器(VSR)的拓扑结构和电压定向控制(VOC)的基本原理。针对三相VSR传统中电压空间矢量(SVPWM)算法的缺陷性,提出了一种优化SVPWM调制方法。该方法利用电压空间矢量旋转的幅角来判断扇区,并由相电压的电压差值计算基本电压矢量的作用时间,完全省略了坐标变换和三角函数计算,化简了SVPWM算法步骤。经过MATLAB/SIMULINK建立电压定向控制(VOC)仿真模型,可以证明该优化SVPWM算法的正确性,为改进三相VSR的硬件设计提供了依据。

能量回馈式电压型PWM整流器的研究

针对二极管整流电路无法实现能量的双向流动问题,提出了一种能量回馈式电压型PWM整流器(VSR)的设计方案,在给出了三相VSR主电路拓扑结构及其一般数学模型的基础上,详细分析了能量回馈式VSR的控制原理,介绍了改进的SVPWM算法的实现,并在Matlab/Simulink中建立了仿真模型。仿真结果表明,该VSR稳定性好、动态响应速度快,实现了能量的双向流动。

VSR直流侧滤波电容的计算及实验分析

针对直流侧滤波电容是VSR的重要部件,须根据系统性能的要求进行计算的情况,分析了VSR滤波电容的作用,在考虑系统的快速跟随能力和抗负载扰动性能的情况下,分别给出了电容的计算方法,并结合工程实际确定了电容的取值范围.仿真及实验结果证明了所做分析计算的正确性.

三相电压源型PWM整流器不平衡控制策略研究

主要研究了PWM整流器在电网电压不平衡时的数学模型和基于该数学模型的控制策略。首先,分析了PWM整流器在不平衡时用正序电动势、负序电动势和零序电动势描述的数学模型。然后,利用网侧功率平衡原理设计了电流指令计算方法。基于这种方法,设计了正负序电流独立控制的功率平衡控制策略。正负序电流独立控制最后将正负序电压信号合成为一个电压信号。通过仿真,进一步验证了该方法是可行的。

基于内模控制的三相电压型PWM整流器不平衡控制策略研究

该文提出了在αβ静止坐标系中采用内模控制的三相VSR不平衡控制方案,不仅实现了正负序电流的无差跟踪控制,而且使系统获得了强鲁棒性;另外,该文还提出了一种不平衡指令电流算法,实现了电网不平衡时三相VSR平均有功、无功功率的独立控制,解决了以往不平衡指令电流算法只能实现三相VSR单位功率因数运行的局限性。样机试验论证了理论分析的正确性。

基于非线性积分滑模变结构控制三相VSR的研究

为了提高三相电压型PWM整流器(VSR)对系统参数变化及负载扰动的能力,在传统积分滑模的基础上,提出非线性积分滑模变结构控制策略。该控制策略含有误差和误差积分项,减小稳态误差和抖振的同时又能提高系统的鲁棒性,并在此基础上对积分项进行削弱,防止积分饱和效应(windup)带来超调过大及响应时间过长的问题。采用指数趋近律,提高滑模面上的运动品质,以进一步削弱抖振效应。最后仿真结果表明,非线性积分滑模变结构控制策略与传统积分滑模、双闭环PI相比,该方法使系统具有超调小和更好的抗扰性、跟踪能力。

一种三相PWM整流器控制方法研究

在三相PWM整流器d q轴数学模型的基础上 ,研究了其网侧电流控制策略 ,讨论了基于电网电压前馈控制和网侧电流补偿控制的解耦控制方法 ,提出了一种结合间接电流控制和直接电流控制方法的矢量控制策略 ,并通过仿真验证了控制策略的正确性和有效性。

单相半桥PWM整流器两种直接电流控制方法研究

在高开关频率下,建立单相半桥电压型PWMVSR数学模型,然后在数学模型的基础上研究单相半桥PWM整流器两种直接电流控制方法——预测控制方法和嵌入式重复控制方法的性能,通过Matlab的Simulink工具箱得到系统仿真结果,验证该模型和控制方法的可行性。

三相电压型PWM整流器的二自由度I-PD电压控制

伺服电机为负载的三相PWM整流器系统中,传统PI级联控制结构不能兼顾定点跟踪和抗负载扰动。结合二自由度控制理论和整流器运行特点,提出基于I-PD电压控制器的二自由度控制策略。根据整流器dq坐标系下的数学模型,推导出控制器参数选取的步骤和原则。对控制器抗负载扰动性能,以及网侧电压波动对系统的影响进行分析,得出不同参数下的系统稳定界限。给出系统静动态的仿真和实验结果,并与传统控制结构进行静动态性能的对比分析。仿真和实验结果验证理论分析的正确性,表明该控制策略能够有效抑制初始母线电压超调和电流浪涌,加快电流对负载扰动的动态响应速度,提高系统的稳定性,尤其适合在低压大功率的伺服系统中应用。

三相电压型PWM整流器定频模型预测控制

针对模型预测控制(model predictive control,MPC)采样频率较高、开关频率不确定等问题,提出了一种三相电压型脉宽调制整流器(voltage source PWM rectifier,VSR)定频模型预测控制(model predictive control with fixed switching frequency,FSF-MPC)。分析了三相VSR各电压矢量在六个扇区内对d、q轴电流瞬时变化的影响,基于电流预测模型,在固定时间间隔内以满足电流误差最小为原则计算各电压矢量作用时间。采用空间矢量调制原理获得功率器件的开关状态,实现模型预测控制的定频控制。1 kW样机的仿真与实验结果表明,与不定频模型预测控制相比,所提FSF-MPC控制算法开关频率恒定,且无需较高的采样频率,可有效降低纹波电流和电流失真,提高三相VSR系统的运行性能。

双P调速系统中PWM整流器的研究

在三相PWM整流器一般数学模型建立的基础上,阐述了坐标变换的原理。并利用同步旋转变换构建了三相电压型整流器(VSR)的dq模型,提出了解耦控制策略,建立了系统的MATLAB仿真模型。利用此模型在Matlab-Simulink环境中进行了抗扰性能和能量可逆性的仿真。仿真结果证明,该系统具有很好的动/静态性能、网侧单位功率因数,且能量双向流动。

电压源型PWM整流器直流母线电压的消抖方法

直流母线电压的稳定性是PWM整流器的一个重要指标。在电网电压不平衡且(或)含有低次电力谐波时,传统的控制方法不能消除直流母线电压的抖动。为解决这一问题,首先深入分析了电网电压不平衡且含有5次、7次谐波分量对电压源型PWM整流器的直流母线电压稳定性的影响;进而提出了一种基于比例积分-谐振(PI-R)的控制策略,并详细分析了电流控制指令计算和PI-R控制器的设计方案。1 MW PWM整流器的仿真结果表明,所提出的控制策略能显著抑制直流母线电压的波动,并提高系统的安全运行性能。

基于矢量控制的PWM整流器SIMULINK建模与仿真

在高开关频率下 ,应用状态空间平均法建立三相电压型PWMVSR数学模型 ,利用矢量合成原理 ,推算出各相开关函数占空比。通过MATLAB的SIMULINK工具箱得到系统仿真结果 ,验证该模型和控制方法的可行性。

基于矢量控制的PWM整流器SIMULINK建模与仿真

在高开关频率下,应用状态空间平均法建立三相电压型PWMVSR数学模型,利用矢量合成原理,推算出各相开关函数占空比。最后,通过MATLAB的SIMULINK工具箱得到系统仿真结果,验证该模型和控制方法的可行性。

三相电压型PWM整流器系统建模及半实物仿真实现

提出三相电压型PWM整流器系统数学模型算法,分析不同PWM控制模式下的整流器状态空间方程,实现数学模型和实物控制装置(DCU)的闭环仿真实验。仿真结果较为理想,模型算法能够基本反应整流器系统主要电量的变化规律,满足变流控制装置的开发测试要求。

基于模糊自适应滑模变结构的PWM整流器

为了提高三相电压型PWM整流器(VSR)的抗扰能力,通过分析三相VSR的数学模型,提出了基于同步旋转d-q坐标系的模糊自适应滑模变结构控制算法。该算法考虑到传统双闭环PI的缺陷性,将外环设置为模糊控制器和滑模变结构控制器相结合,利用模糊控制规则实时调整滑模趋近律,在提高系统鲁棒性的同时又能削弱滑模面上的抖振;内环将PI控制改为比例控制,简化系统结构。小波分析和MATLAB分析运行数据结果表明,基于模糊自适应滑模控制的三相VSR系统相对于传统双闭环PI系统具有更强的动态性能和跟踪能力。

基于LCL滤波器的电压型PWM整流器的研究

针对电压型PWM整流器开关频率附近的高次谐波污染电网,传统的电压型PWM整流器的控制策略都是基于两相旋转坐标系,存在电流交叉耦合项、计算量大的问题,提出了一种两相静止坐标系下基于LCL滤波器的PWM整流器的控制算法。该算法利用Clark变换系将三相静止坐标系下的电压型PWM整流器系统变换到两相静止坐标系下的电压型PWM整流器系统,避免了两相旋转坐标系下的电流交叉耦合项;采用准谐振调节器控制电压型PWM整流器的电流,实现了电流的跟踪控制。Matlab仿真结果验证了该算法的正确性和可行性。

智能振动时效控制系统PWM设计与仿真

基于单片机的智能振动时效控制系统，要求能够输出频率1-400Hz，宽度1．25ms，步长0．1Hz，精度1％的脉冲。利用单片机实现PWM的基本思路是利用其定时器在高电平和低电平时分别定时，使单片机的一个通用I/O口输出频率不变或可变而宽度不变的脉冲。本文在Proteus中设计电路，在KeilCpNision4平台下用C语言设计程序并编译通过，两者结合进行了仿真，并对频率误差进行了校正。

基于SVPWM控制技术的三相电压型整流器及其应用

传统整流方式常采用相控整流或不控整流方式。相控整流方式存在动态响应慢、深控下网侧功率因数低等缺点。不控整流方式也存在整流器从电网吸取畸变的电流,造成电网的谐波污染,直流侧能量无法回馈电网等缺点。三相电压型PWM整流器可以克服相控和不控整流的缺点,具有高功率因数、低电流谐波、电能可逆、动态响应快等优点。介绍了空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的控制原理及实现步骤。探讨了三相电压型脉宽调制整流器的应用范围。

三相PWM整流器在电动汽车充电机上的应用

本文对电动汽车充电机的功率电路拓扑结构进行了设计,详细分析了三相PWM整流电路的工作原理。同时针对充电机的特点对功率因数、充电效率等方面的性能做了优化,并结合实际电路对控制方法进行了改进。利用MATLAB/SIMULINK工具对电路拓扑和控制方法进行了仿真,仿真结果表明:设计的方法正确,软开关技术有效;与传统整流器相比,直流侧电压稳定脉动小,交流侧电流接近正弦,而且电压电流相位一致,能够极大的提高功率因数,同时充电的效率能够达到设计的要求。