电力电子器件的建模与控制.pdfVIP

电力电子器件的建模与控制

随着电力电子技术的不断发展，电力电子器件在工业、航空、船舶、军事等领

域中的应用日益广泛。电力电子器件的建模与控制是电力电子技术的重要研究方向。

本文将从建模与控制两个方面对电力电子器件进行探讨。

一、电力电子器件的建模

建立电力电子器件的数学模型是研究电力电子器件必不可少的一步。通过建模，

可以分析电路的性能、控制器的设计和控制策略的优化。下面将介绍常用的电力电

子器件的建模方法。

1.硅控整流器模型

硅控整流器是一种常见的电力电子器件。硅控整流器的模型可使用平均值模型

来建立。该模型假设输电电压和输出电流是恒定的，并考虑了开关器件的导通与关

闭时间。该模型的参数包括输入电压、输出电流、开关器件的电阻和电容等参数。

2.IGBT模型

IGBT是一种常见的功率晶体管。IGBT的模型可使用双极性晶体管模型来建立。

该模型假设管子中的电荷可以被充电和放电，并将管子的行为分为两个状态：导通

状态和截止状态。该模型的参数包括输电电压、支路电阻、门控电源电压、漏极电

流等参数。

3.电容模型

电容是一种基本的电力电子器件。电容的模型可以使用电容模型来建立。该模

型假设电容器可以储存电荷，并导致电势差的变化。该模型的参数包括电容量、电

势差、储能能量等参数。

二、电力电子器件的控制

通过控制器对电力电子器件进行控制，可以实现对电路的控制和优化。在控制

器的设计与开发过程中，我们通常需要考虑以下三个方面的内容：

1.控制器的输出

控制器的输出是控制电路的关键。输出应具有良好的稳定性和准确性，并且应

相应地响应输入信号。

2.控制器的输入

控制器的输入是从传感器、计算机或其他控制器获得的信号。输入信号应被正

确识别和处理，并被传递给控制器以支持合理的控制策略。

3.控制器的策略

为实现良好的控制性能，必须实施合理的控制策略。控制策略应该基于目标性

能指标，例如输出电流和功率，恰当地融合传感器技术、控制算法和装置等。

总结

电力电子器件的建模与控制是电力电子技术发展的关键。本文简述了电力电子

器件的建模和控制的基本内容。要想更好地应用电力电子技术，必须进一步深入研

究电力电子器件的建模与控制，以更好地应对工程实际中的需求。