三相pwm整流器控制策略的研究

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1、硕士学位论文三相PWM整流器控制策略的研究StudyonControlStrategyofThreePhasePWMRectifier作者：宋玉廷导师：于月森副教授中国矿业大学二○一五年五月中图分类号TM461学校代码10290UDC密级公开中国矿业大学硕士学位论文三相PWM整流器控制策略的研究StudyonControlStrategyofThreePhasePWMRectifier作者宋玉廷导师于月森申请学位工学硕士培养单位信电学院学科专业电气工程研究方向电力电子、三相整流器答辩委员会主席邓世建评阅人二○一

2、五年四月论文审阅认定书研究生宋玉廷在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢本论文是在我的导师于月森老师悉心指导下完成的。师从三载，于老师对我学习、生活和工作上的关心和帮助，让我难以忘怀，同时于老师严谨的治学态度、渊博的知识以及不辞劳苦的精神，使我受益匪浅，对我以后的工作和学习产生了深远的影响。在此谨向我的

3、导师表示衷心的感谢。感谢苏良成、戚文艳、张琦、尤赟、纪同快等三年来对我学习、生活和工作上的关怀和指导；同时感谢实验室的各位同伴，三年的研究生活有你们陪伴让我感觉到集体的意义，体会到友谊的真切；更要感谢我的家人一直默默无闻的支持，我将用我的一生去回报，去感恩！摘要电力电子在实际生活中的运用已经越来越广泛，其中电源的应用场合更多，对电源能够提供的电能质量要求也是越来越高。对于常用的整流器，最重要的性能是能够提供稳定输出电压、且对电网影响小。本文在参考许多文献的基础上，重点研究了整流器的控制策略。以三相电压型整流器作

4、为研究对象，主要研究了基于比例谐振控制器无电压传感器的控制策略、基于模型预测理论的直接功率控制策略。由于传统PWM整流器的PI控制需要进行坐标变换与反变换，运算过程繁琐复杂，因此本文采用了基于内模控制原理的比例谐振控制，在两相静止坐标系下对电流进行调节，省略了锁相、旋转坐标变换、前馈解耦过程，并且根据比例谐振控制器各个参数对系统的影响，设计出最佳的控制参数。PWM整流器通常会用到各种电压传感器以及电流传感器，传感器数量的增多会使系统的成本增加许多，并且也会带来通讯上的检测失误，因此引入了虚拟磁链，能够省略交流侧

5、的电压传感器，为了能够消除虚拟磁链的直流偏置问题，采用饱和限幅反馈环节的积分器代替纯积分，将虚拟磁链与比例谐振控制器结合，构成了基于比例谐振控制器无电压传感器的控制策略，通过仿真验证了此种控制策略的可行性。传统的直接功率控制策略中含有滞环控制器，采样频率会很高，并且会导致开关频率不固定，这是直接功率控制最大的缺点，为了消除这些缺点，在直接功率控制策略中采用了模型预测控制，模型预测控制根据开关周期的此刻采集的数据，预测出下一个开关周期的有功以及无功功率，并使其与指令功率接近，基于此种理论，计算出本周期网侧的电压，

6、经过SVPWM进行调制，如此开关频率即可固定，而采样频率也会相应的降低，最后通过仿真验证了理论分析的正确性。对比这两种控制策略的效果，基于模型预测理论的直接功率控制策略更符合应用场合，选择此种控制策略进行实验，搭建了实验平台，在DSP中编写了控制程序，实验结果证明了控制策略的正确性。关键词：三相整流器；比例谐振控制器；虚拟磁链；模型预测；直接功率控制IAbstractPowerelectronics,especiallypowersupply,hasfoundanincreasinglywideapplicat

7、ioninreallife.Thereisagrowingdemandforthepowerqualityprovidedbythepowersource.Forcommonrectifier,themostimportantperformanceisprovidingstableoutputvoltageandhavinglesseffectforthepowergrid.Basedonmanyreferences,thispaperfocusesonresearchingthecontrolstrategy

8、oftherectifier.Takingthreephasevoltagesourcerectifierastheresearchobject,thispapermainlystudiesonvoltagesenselesscontrolstrategybasedonproportionalresonant(PR)controlleranddirectpowercontrolstra