基于滑??刂频腜WM整流器的研制
摘要:在建立三相PWM整流器的非線性數學模型的基礎上,針對傳統PI控制難以達到良好的控制效果的問題,采用電壓外環為滑模變結構控制,電流內環為前饋解耦控制的方法,并且以DSP為主控芯片搭建實驗樣機,為降低開關損耗,采取五段式空間矢量調制,實驗結果驗證了控制策略的可行性和優越性。
關鍵詞:整流器;滑模控制;前饋解耦;空間矢量調制
1 引言
三相PWM整流器具有四象限運行,功率因數高,輸入電流諧波含量小等優點,符合“綠色能源”的發展方向,具有廣闊的應用前景。目前多采用雙環PI控制策略,但由于系統的非線性和強耦合性,很難達到良好的控制效果。滑模變結構控制具有自適應性,動態響應快,快穩定范圍等優點,特別適合電力電子系統的開關控制。針對此,這里采用電壓外環滑模控制策略,電流內環采用傳統的前饋解耦策略,實驗結果證明這種混合控制具有較好的動態和穩態性能,應用前景良好。
2 PWM整流器的數學模型
三相電壓型PWM整流器的主拓撲如圖1所示。ua,ub,uc為三相輸入交流電,L,R為輸入電感和電路等效內阻,C為輸出側直流電容,RL為負載,定義開關函數:
可得到其狀態方程為:
通過坐標變換則可以得其d,q旋轉坐標系數學模型為:
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