基于前馈解耦原理空间矢量技术三相电压型PWM整流器的DSP控制

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1、摘要摘要当今我国工业高速发展，需要大量的AC／DC电源，大部分电源装置的整流部分常常采用二极管不控整流或晶闸管相控整流，因此对电网注入了大量谐波和无功，造成了极大的污染。为了减少并消除这些污染⋯，基本的措施是实现网侧电流正弦化，实现单位功率因数。三相整流器主要应用在中等功率及其大型功率变换中，通常作为逆变电路或大型UPS电源的前级直流电源并实现单位功率因数校正。因此，目前对三相整流器技术已成为电力电子技术研究的热点和亮点。由于三相整流器系统是一个强耦台、非线性的系统，其控制系统是极为复杂的，采用模拟

2、电路来控制有很多缺点，因此本文采用了基于前馈解耦原理空间矢量技术并以TI公司的TMs320LF2407A为控制核心来实现控制，数字化的控制大大的简化了电路的设计。本文的主要工作如下：1．建立了三相电压型PWM整流器的数学模型，系统的比较了常用的三种基本数学模型的优缺点，并分析了三相PWM整流器的换流工作方式；2．采用前馈解耦原理对三相PWM整流器非线性系统进行解耦，在前馈解耦的基础上，结合采用空间矢量(SVPWM)技术来对电路进行调制；本文详细分析了这两种控制策略是如何结合在一起的工作机理，并推导出

3、实现DSP控制的最简算法；3．本文在紧接着分析基于前馈解耦空间矢量控制策略后，就设计了主电路的参数和PI控制的参数，给出工程上实用的设计方法；4．应用Matlab中的simLllink对以上的控制策略和参数的设计进行动态仿真，证明以上理论的可行性，并为以后实际电路的设计提供借鉴；5．采用以上理论以TMS320LF2407A控制系统核心对三相电压型PWM整流器进行软件和硬件的设计，设计了一个400w的硬件，试验结果证实了以上算法和理论的正确性。关键词：PWM整流器，前馈解耦，空间矢量，双环控制，DSP

4、AbstmctABSTRACTHighsPeedindustrYneedalaFgenumberofAC／DCPowersuPPlies．forthereasonofselectingtheFIOn—C0ntrolledFectifieForphasecontrolledtransistor，makingthehomonicpollutiontothepowernet．Thebasicmethodtoeliminatethepollutionisthatmakingthecurrentsinusoi

5、dalandin—phasewiththevoltagetorealizepowerfactorcorrect．ThreephasevoltagesourcePWMrectifier(VSR)hasadavageapplyinginthepre-rectifypartofhighpowerinverterorUPS．SothreephasePWMrectifierhasbecomeonehotspotinpowerelectric．Thepaperusefeed—forwarddecouplingp

6、rincipleandspacevectortecheniquetohelpthethreephasePWMrectifierrealizePFCandprovidethestableDCvoltagesouceforthenextstage．FurthermorethepaperisfocusontheTMS320LF2407Achiptorealizethesoftwaredesignofwholecontrolsystem．Themajorjobofthepaperisfollowing：1．

7、ConstrutmathmodelSforVSR，ComparingthemeritsanddrawbacksofthreebasicmathsmodelsofVSR，selectingthemodlessuitfordesignandsimulation．Deeplyanalysistheoperationmodlesfortherectifier；2．Deeplyanalysistheprincipleoffeed．forwarddecouplingandSVPWMtechnique，getti

8、ngthefastestandsimplestalgorithmfortheDSPsoftware3．DesigntheparameterforthemajorcircuitandPIregulator；4．SimulationisdonebyusingMATLAB／SIMULINKandverifiesthedesignofVSRcontrolsystem．Ithelpstothedesignpracticalcircuits；5．A400Wthreephasevo