神经PID控制在SVPWM整流器VFDPC中的应用研究.pdf

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1、电气传动2012年第42卷第7期ELECTRICDRIVE2012Vo1．42No．7神经PID控制在SVPWM整流器VFDPC中的应用研究景利学，苏宏升，赵伟(兰州交通大学自动化与电气工程学院，甘肃兰州730070)摘要：分析了PWM整流器虚拟磁链直接功率控制(VFDPC)的工作原理，得出了基于虚拟磁链观测的瞬时功率估算式。设计了2个高通滤波器级联构成的二阶环节代替纯积分器滤除直流分量来解决虚拟磁链观测中存在的因积分初值选取不当造成的直流偏移问题。为提高PWM整流器直流电压稳定性，在电压外环设计了神经PID控制器。仿真结果表明，与传统PID控制相比，基于神经PID控制的SV

2、PWM整流器直接功率控制系统直流侧电压稳定、动态性能更好。关键词：PWM整流器；直接功率控制；虚拟磁链；神经PID控制中图分类号：TM461文献标识码：AApplicationandResearchonNeuralNetworkPIDControlinVFDPCofSVPWMRectifierJINGLi—xue，SUHong—sheng，ZHAOWei(SchoolofAutomation&ElectricalEngineering．LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070，Gansu，China)Abstract：Theprincip

3、leofVFDPC(virtualfluxdirectpowercontro1)forPWMrectifierwasanalyzedandtheinstantaneouspowerestimatingequationsbasedonvirtualfluxobserverwasobtained．Thepureintegrallinkisreplacedbyasecondorderlinkcomposedoftwohigh—passfiltertOfilteringouttheDCcurrent．TheDCvoltageshiftsproblemcausedbyimpropers

4、electionofintegralinitialvalueinvirtualfluxobserverissolved．AneuralnetworkPIDcontrollerwasdesignedinthevoltageloopinordertOimprovetheDCvoltagestabilityofPWMrectifier．Thesimulationresultsshowthat，thePWMrectifierVFDPCsystembasedonneuralnetworkPIDcontrolhavetheadvantagesofmorestableDCvoltagean

5、dbetterdynamicperformanceinstart—upphasecomparedwiththetraditionalPIDcontrolsystem．Keywords：PWMrectifier；directpowercontrol；virtualflux；neuralnetworkPIDcontrol统PID控制具有原理简单、容易实现、控制效果1引言好以及鲁棒性强等优点，然而传统PID控制器参PWM整流器具有直流电压恒定、电网电流数一经整定将不可改变，在复杂系统中往往难以谐波低、单位功率因数以及能量双向流动等优点，达到理想的控制效果，用BP神经网络构造神经得到

6、了广泛应用[1]。PWM整流器VFDPC以PID自适应控制器，取得了较好的控制效果～]。交流电机理论为基础，结合空间矢量脉宽调制为提高PWM整流器直流侧电压性能，提出一种(SVPWM)技术，通过引入虚拟磁链观测器，间接基于神经PID控制的SVPWM整流器直接功率获得了电压信息，省去了电网电压传感器。在虚控制方案，仿真结果验证了该方案的优越性。拟磁链的观测中存在积分环节，传统的虚拟磁链2PWM整流器DPC模型观测方法使用纯积分器，存在因积分初值选取不当造成的直流偏移问题l_3]，引入一个二阶环节代电压型PWM整流器主电路结构如图1所替纯积分器以改善系统的启动阶段动态性能。传示。

7、图1中e，e，e为三相对称电源电压；i，i，基金项目：甘肃省自然科学基金(096RJZA092)作者简介：景利学(1986一)，男，硕士研究生，Email：jlx2005@126．COIII16景利学，等：神经PID控制在SVPWM整流器VFDPC中的应用研究电气传动2012年第42卷第7期12+fL一。f√39RL。吾0(4)q3图1电压型PWM整流器主电路结构Fig．1MaincircuitofvoltagetypePWMrectifier由式(4)可知，在虚拟磁链的观测中存在积分环节，它具有抑制电