三相電壓型PWM整流器預(yù)測直接功率控制的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來越多的變流裝置如變頻器、高頻開關(guān)電源，應(yīng)用到現(xiàn)代工業(yè)中。由于這些裝置需要直流電壓，因而需要整流部分。傳統(tǒng)的整流器由于采用了二極管不控整流或者晶閘管相控整流因而諧波與無功會(huì)伴隨著電流注入到電網(wǎng)，對電網(wǎng)形成一定的污染。同時(shí)隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展,大量的非線性負(fù)載被引入電網(wǎng)，導(dǎo)致了日趨嚴(yán)重的諧波污染。因此以 PWM為基礎(chǔ)的各種新技術(shù)被引入到功率變換裝置中，有效的降低了諧波污染問題，并得到了廣泛的應(yīng)用。本文以三相電壓型

2、PWM整流器為目標(biāo)研究其控制策略。
　　本文首先根據(jù)三相電壓型 PWM整流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，介紹整流器的工作原理以及在三相 abc坐標(biāo)系、兩相靜止αβ坐標(biāo)系、兩相旋轉(zhuǎn) dq坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型。同時(shí)引入瞬時(shí)功的概念，介紹瞬時(shí)有功功率、無功功率的計(jì)算方法，進(jìn)而論述直接功率控制策略的原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。根據(jù)文獻(xiàn)把現(xiàn)有的控制分成三種：矢量控制、基于開關(guān)表的直接功率控制、基于空間矢量的直接功率控制。分別簡要介紹這三種控制策略，并對其重要的組成模塊進(jìn)行

3、了詳細(xì)分析。同時(shí)對這三種控制策略建立仿真模型，通過仿真結(jié)果進(jìn)行了理論分析和仿真分析，得出這三種控制策略的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　根據(jù)預(yù)測直接功率的分類，本文著重對模型預(yù)測直接功率控制和無差拍預(yù)測直接功率控制進(jìn)行了研究。首先基于傳統(tǒng)的模型預(yù)測控制原理提出了一種簡單、沒有限制的模型預(yù)測直接功率控制。其次針對實(shí)際系統(tǒng)中系統(tǒng)的采樣、算法無法瞬時(shí)完成，存在著一個(gè)周期的控制延遲和瞬時(shí)有功無功誤差消失之后控制器就不能較為有效地選擇合適的控制矢量的問題，本

4、文分別引入延遲補(bǔ)償和重復(fù)控制對控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。在 Matlab/Simulink環(huán)境下分別搭建無優(yōu)化的預(yù)測直接功率控制系統(tǒng)模型和優(yōu)化的預(yù)測直接功率控制模型，并進(jìn)行了仿真對比分析。同時(shí)，研究在參數(shù)不匹配的情況下不同控制策略的系統(tǒng)性能，并進(jìn)行了仿真對比分析。綜合以上仿真結(jié)果可以得出，優(yōu)化的預(yù)測功率控制比無優(yōu)化的預(yù)測功率控制的控制效果好很多，能夠獲得更好的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能。
　　最后，進(jìn)行了以數(shù)字信號(hào)處理器(TMS320F28335