三相PWM整流器建模控制与实现.PDFVIP

维普资讯 第42卷第7期 电力 电子技术 Vo1．42．No．7 2008年 7月 PowerElectronics July，2008 三相PWM整流器建模控制与实现 刘新伟，瞿 博，吕征宇 (浙江大学，浙江 杭州 310027) 摘要：传统的三相电压型PWM整流器数学模型为一非线性系统。不利于补偿控制设计。通过建立输入输出能量关 系，选择新的状态变量，即将输出直流电压的平方量作为状态变量，得到了d，q旋转坐标系下的三相电压型PWM整 流器线性化模型。所得的线性化模型不再依赖于某个静态工作点，使得变换器的补偿设计变得简单。同时提出了变 换器的控制方案，并通过实验样机验证了该线性化模型的有效性 关键词：整流器；脉宽调制；功率因数 ／线性化模型 中图分类号：TM461 文献标识码：A 文章编号：1000—100X(2008)07—0068—03 M athmaticalM odelingandControlofThree—phasePW M Rectifier LIUXin—wei，QUBo，LOZheng—yu (Zh~iangUniversity，Hangzhou310027，C ina) Abstract：Duetothenonlinearcharacteristicofthemathmatiealmodeloftraditionalthree—phasePWM rectifiersystem，it isdifficulttodesignthecontrollingoftheconverter．A novellinearmodelofthree—phasePWM rectifierisproposed which isind，qrotatingreferenceframebyinvolvingthepowerequationbetweeninputandoutputside．andchosingthesqure vauleofoutputvoltageasanew statevariable．Thislinearmodelisindependentofthestaticoperationpoint，whichmakes thedesignofthecontrollereasy．Also，thecontrolstrategyoftheconverterisproposed，andtheperformanceofthelinear modelisverifiedbytheexperiment． Keywords：rectifier；pulsewidthmodulation；powerfactor／linearmodel l 引 言 变特定控制对象及输入量，得到了线性化数学模型。 三相电压型PWM整流器以其能实现网侧电流 2．1 变换器线性化模型 正弦化和单位功率凶数 ，有效抑制电网谐波 电流 ．而 图1示出三相VSR主电路结构。变换器采用正 广泛用于中大功率场合。有关三相VSR变换器结构 弦PWM调制。 拓扑及控制策略的研究已有许多报道ll1，但因变换器 模型是一个多输入、多输出的非线性系统，因此对其 补偿控制进行设计是一个难点。针对非线性的特点， 最常用的方法是建立小信号模型 1，即根据 d．q旋 转坐标下的状态空间方程 ，在静态工作点上进行小 信号扰动，以得到线性化模型。但该方法的缺点是依 图1 三相VSR拓扑结构 赖某个静态工作点，无法保证控制系统在大范围内