基于滑模控制的PWM整流器的研制.pdf

《基于滑模控制的PWM整流器的研制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第46卷第1期电力电子技术Vo1．46，No．12012年1月PowerElectronicsJanuary2012基于滑模控制的PWM整流器的研制洪庆祖，谢运祥(华南理工大学，电力学院，广东广州510640)摘要：在建立三相PWM整流器的非线性数学模型的基础上，针对传统PI控制难以达到良好的控制效果的问题，采用电压外环为滑模变结构控制，电流内环为前馈解耦控制的方法，并且以DSP为主控芯片搭建实验样机，为降低开关损耗，采取五段式空间矢量调制，实验结果验证了控制策略的可行性和优越性。关键词：整流器；滑模控制；前馈解耦；空间矢量调制中图分类号：TM461文献标识码：A文章编号：

2、1000-100X(2012)01-0035-02ResearchonPWMRectifierBasedonSliding．modeControlHONGQing—ZU，XIEYun-xiang(SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：AimingattheproblemthattraditionalPIcontrolisdificulttoachievegoodcontrolefect，slidingmodelvariablestructurecontrolisusedinout—vo

3、ltage-lo0p，feed-forwarddecouplingcontrolisadoptedincurrent-loop，andtestprototypewithDSPasthecontrolerchipisbuiltwhichbasedonestablishingnonlinearmathematicalmodelofthethree-phasePWMconve~er．Inordertoreducetheswitchingloss，fivesectionsofspacevectormodulationisadopted．Theexperimentalresultsv

4、e~．fythefeasibilityandadvantageofcontrolstrategy．Keywords：rectifier；sliding-modecontrol；feed·forwarddecoupling；spacevectormodulation1引言一R000dO-R厄0O三相PWM整流器具有四象限运行，功率因数出00坷0高，输入电流谐波含量小等优点。符合“绿色能源”0O00的发展方向，具有广阔的应用前景。目前多采用双—2AAA1000Ⅱa环PI控制策略。但由于系统的非线性和强耦合A一2AA0100‰．．．(2)AA—001儿Oc性，很难达到良好的控制效

5、果。滑模变结构控制具1●+_jiicidcUc000-1／C，0有自适应性，动态响应快，快稳定范围等优点，特式中：A=U~I(3L)。别适合电力电子系统的开关控制。针对此，这里采用电压外环滑模控制策略。电流内环采用传统的前馈解耦策略。实验结果证明这种混合控制具有较好的动态和稳态性能，应用前景良好。2PwM整流器的数学模型三相电压型PWM整流器的主拓扑如图1所示[1]。，M，／zc为三相输入交流电，，为输入电感和电路等效内阻，C为输出侧直流电容，R为负载．定义开关函数：通过坐标变换则可以得其d。q旋转坐标系数学模型为：lf01，，VVSSii导关通断，，VVsSf，关导通断i

6、=a,b,c(，，、)dlI-!d牖][-R／Lto可得到其状态方程为：3滑模电压控制定稿日期：2011-07—04作者简介：洪庆祖(1987-)，男，安徽六安人，硕士研究生，滑模控制迫使系统的状态轨迹沿着设计好的研究方向为电力电子变流技术及其应用。滑模面运动到平衡点【21，系统一旦进入滑动模态，第46卷第1期电力电子技术Vo1．40．o．12012年1月PowerElectronicsJanuary2012在一定条件F对外界干扰及参数扰动具有不变传统方式的2／3。图中，在任意一扇区内均有一开性，从而具有比鲁棒性更加优越的完全自适应性，关管保持不变，有效地降低了开关的损耗[

7、3]。具有抗扰性强，动态响应好等优点。选取状态变量(O1O)uz(1IO)偏差ev-~，为电压给定量，则滑模面为：s(e)=(一)(一)(4)=l三l}Il一一将式(3)代入式(4)后，可得：s(e3=【()+告(，0一Sqi一id=O(5)在三相平衡系统中，单位功率因数若要实现，了鱼U5【u01)v6(101)则稳态时，iq=uq=diq／dt=O，则Sq=-toLid／U~，在稳态图2五段式矢量分．布和合．成方式条件下id为直流量，可令Lid／dt=0，得Sd=一(一一+6实验结果Ri)，，等功率坐标变换下=、