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基于改进型电压外环弱磁控制的IPMSM控制器 被引量:3
1
作者 陈果 《微特电机》 北大核心 2016年第5期44-47,共4页
以内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM)为应用对象,研究并实现了电压外环弱磁控制策略。该控制策略是在矢量控制系统中增加一个电压外环,该外环的参考值为电压利用率上限,反馈量为实际电压利用率,... 以内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM)为应用对象,研究并实现了电压外环弱磁控制策略。该控制策略是在矢量控制系统中增加一个电压外环,该外环的参考值为电压利用率上限,反馈量为实际电压利用率,输出量为弱磁电流id的参考值。研制了一台30 k W的控制器,给出了详细的硬件设计和软件设计过程。通过整车试验发现了算法中存在的高速弱磁失控问题。应用运动轨迹分析发现弱磁失控的原因在于电流环的限幅环节。提出了基于差异限幅的改进型电压外环弱磁控制策略,并在整车试验中验证了其可行性。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电动机 控制器 弱磁 电压外环 弱磁失控 差异限幅
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基于RBF神经网络的电压外环滑模控制的Vienna整流器 被引量:17
2
作者 杨旭红 陈阳 +3 位作者 贾巍 方剑峰 罗新 高子轩 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2022年第18期103-115,共13页
以Vienna整流器为研究对象,针对其传统电压外环滑模变结构控制不变性和对系统参数扰动敏感的问题,分析了以逼近率为基础的滑模变结构控制算法,提出了一种基于RBF神经网络的自适应电压外环滑模控制算法。该控制算法通过将RBF神经网络与... 以Vienna整流器为研究对象,针对其传统电压外环滑模变结构控制不变性和对系统参数扰动敏感的问题,分析了以逼近率为基础的滑模变结构控制算法,提出了一种基于RBF神经网络的自适应电压外环滑模控制算法。该控制算法通过将RBF神经网络与滑模控制算法有效结合,同时将中点电位平衡控制加入到RBF神经网络自适应电压外环滑模控制算法的设计中,使用RBF神经网络对电压外环非线性系统进行自适应逼近,能够有效降低切换增益,削弱抖振,增强系统的抗干扰能力。最后,通过仿真分析与实验测试验证所提控制算法的有效性。将所提出的控制算法与传统滑模控制算法、PI控制算法进行比较,结果表明采用这种电压外环控制算法能够对直流输出电压目标值进行快速跟踪,平衡中点电位,改善了系统的动静态性能,提升了其抗干扰能力。 展开更多
关键词 VIENNA整流器 电压外环 滑模控制 趋近率 RBF神经网络
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改进单神经元PI的三相PWM整流器电压控制
3
作者 夏涛 刘亮 +2 位作者 张仰飞 刘海涛 孟高军 《电气传动》 2024年第5期20-25,共6页
针对三相脉宽调制(PWM)整流器在负载变化时输出电压波动大且恢复时间长的问题,提出一种改进单神经元梯度学习控制策略。由于传统的PI控制器参数在负载变化时适应性差,在电压外环采用单神经元PI控制,利用梯度下降法在线调整权值参数。为... 针对三相脉宽调制(PWM)整流器在负载变化时输出电压波动大且恢复时间长的问题,提出一种改进单神经元梯度学习控制策略。由于传统的PI控制器参数在负载变化时适应性差,在电压外环采用单神经元PI控制,利用梯度下降法在线调整权值参数。为了避免求解过程中落入局部最优解,采用带有重启功能的随机梯度下降算法(SGDR),利用余弦退火改变权值的学习速率,提升算法的收敛性能。通过Matlab及半实物仿真实验,比较分析三相PWM整流器电压外环采用不同控制算法下的动态响应性能,结果表明:改进单神经元PI算法控制下的三相PWM整流器在负载变化时具有更小的电压波动、更快的动态响应以及更加稳定的运行状态。 展开更多
关键词 整流器 电压外环 单神经元 梯度学习 余弦退火 负载扰动
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基于改进一阶LADRC光伏逆变器母线电压控制
4
作者 谢宝平 曾江 +3 位作者 刘佩 赵本强 马海杰 叶康权 《电机与控制应用》 2024年第4期1-11,共11页
两级式光伏逆变器的中间直流母线电压的稳定性是光伏逆变器良好的发电质量和长期运行的关键。光伏逆变器的发电功率易受到光照强度、温度等环境因素的影响,该功率波动会在直流母线电压上产生较大扰动。为了提升直流母线电压的抗扰性,改... 两级式光伏逆变器的中间直流母线电压的稳定性是光伏逆变器良好的发电质量和长期运行的关键。光伏逆变器的发电功率易受到光照强度、温度等环境因素的影响,该功率波动会在直流母线电压上产生较大扰动。为了提升直流母线电压的抗扰性,改善逆变器的控制性能,提出了一种基于改进一阶线性自抗扰控制(LADRC)的光伏逆变器母线电压控制策略。采用改进一阶LADRC对逆变器双环控制中的电压外环控制器进行设计。在传统LADRC的线性扩张状态观测器的基础上,将状态变量表达式中系统控制量的分量去除,使得状态变量的观测误差方程中只含有与系统输入量相关的误差分量,减小了状态变量的观测误差。新增状态变量并引入前一控制周期的系统控制量,根据总和扰动表达式对总和扰动重新进行估计并补偿。在频域上对改进LADRC的控制性能进行分析,相较传统LADRC而言,改进LADRC的系统带宽增大,动态跟踪能力增强,在中低频段具有更小的扰动增益。仿真和试验表明改进LADRC具有更短的调节时间,系统动态性能具有较好的提升,直流母线电压的抗扰性增强。 展开更多
关键词 光伏并网逆变器 直流母线电压 电压外环 线性自抗扰控制 频域分析
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参数自整定模糊PI控制的级联SATCOM外环电压控制
5
作者 邓明锋 邓素英 《机电技术》 2015年第4期100-103,共4页
电网电压的波动会给电网带来巨大的损失,而级联静止同步补偿器能有效支撑电网电压,改善电能质量。传统的PI控制虽能实现电压外环控制,但其鲁棒性和抗扰动能力不佳,易导致装置失稳。而模糊控制不需要系统精确的模型,将模糊控制和PI控制... 电网电压的波动会给电网带来巨大的损失,而级联静止同步补偿器能有效支撑电网电压,改善电能质量。传统的PI控制虽能实现电压外环控制,但其鲁棒性和抗扰动能力不佳,易导致装置失稳。而模糊控制不需要系统精确的模型,将模糊控制和PI控制相结合,通过模糊控制的决策表在线调整PI参数,保证级联STATCOM装置在电网电压跌落和波动时能快速的响应。比较分析传统和参数自整定PI控制的仿真结果得出参数自整定模糊PI控制能大大提高系统的静态和动态特性,增强系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 级联STATCOM 电压外环 模糊PI
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LC滤波电压源型逆变器闭环控制策略综合对比与设计 被引量:24
6
作者 黄伟煌 付勋波 +1 位作者 林资旭 许洪华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第19期110-115,共6页
从控制器所在坐标系、控制器结构、控制器设计3个方面详细分析和比较了LC滤波电压源型逆变器(VSI)不同闭环控制策略之间的区别与联系,指出了单独采用谐振控制器在无输出电压解耦的情况下能得到较好的控制效果,但在有解耦时会引起系统发... 从控制器所在坐标系、控制器结构、控制器设计3个方面详细分析和比较了LC滤波电压源型逆变器(VSI)不同闭环控制策略之间的区别与联系,指出了单独采用谐振控制器在无输出电压解耦的情况下能得到较好的控制效果,但在有解耦时会引起系统发散。同时,讨论了单电压环控制与双闭环控制的区别。最后,针对不间断电源带电机负载的应用场合进行了VSI控制器设计。实验结果表明,使用文中的设计方法与结论,能够加快控制器的设计过程,并且得到较满意的控制效果。 展开更多
关键词 电压源型逆变器 控制 控制器设计 电机型负载 控制 电流内 电压外环
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基于双闭环的单相电压型整流器PFC非线性控制 被引量:4
7
作者 张珍珍 徐利梅 王玉 《电气传动》 北大核心 2017年第5期28-32,共5页
考虑到整流器的非线性时变特性,首先采用状态空间平均法建立了单相电压型整流器的数学模型。然后,基于李雅普诺夫稳定性理论,设计了双闭环控制系统,其中,通过电流内环控制实现整流器交流侧单位功率因数,电压外环控制率的设计解决了整流... 考虑到整流器的非线性时变特性,首先采用状态空间平均法建立了单相电压型整流器的数学模型。然后,基于李雅普诺夫稳定性理论,设计了双闭环控制系统,其中,通过电流内环控制实现整流器交流侧单位功率因数,电压外环控制率的设计解决了整流器直流侧电压稳定问题。在Matlab/Simulink平台中,搭建单相电压型整流器模型,在电网电压扰动和负载扰动2种情况下,对理论分析结果进行验证。结果表明,直流侧输出电压稳定的同时,网侧电流与电网电压同频同相,实现了两者之间的同步。 展开更多
关键词 状态空间平均法 李雅普诺夫稳定性 电流内 电压外环 功率因数校正(PFC)
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基于电压电流双环解耦电压型逆变器控制的研究 被引量:7
8
作者 庄岩 刘承志 +2 位作者 陈勇 曹景雷 罗瑞鑫 《电气开关》 2011年第4期15-17,20,共4页
分析了三相SPWM电压型逆变器在三相静止坐标系下和两相同步旋转坐标系下的数学模型。采用了基于电压和电流的双环控制策略,针对d-q坐标下的耦合关系,提出解耦策略,并利用PI调节器提高系统的动态响应特性及跟随能力,并运用Matlab/Simulin... 分析了三相SPWM电压型逆变器在三相静止坐标系下和两相同步旋转坐标系下的数学模型。采用了基于电压和电流的双环控制策略,针对d-q坐标下的耦合关系,提出解耦策略,并利用PI调节器提高系统的动态响应特性及跟随能力,并运用Matlab/Simulink对理论分析结论进行验证。在容性和感性负载下的验证结果表明,适当选择控制环节的PI参数,双闭环控制逆变器具有较高的可靠性和理想的动态响应能力。 展开更多
关键词 电压外环 电流内 解耦 耦合
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基于电压电流双环解耦电压型逆变器控制的研究 被引量:3
9
作者 庄岩 刘承志 +2 位作者 陈勇 曹景雷 罗瑞鑫 《伺服控制》 2011年第5期37-39,66,共4页
分析了三相SPWM电压型逆变器在三相静止坐标系下和两相同步旋转坐标系下的数学模型。采用了基于电压和电流的双环控制策略,并针对d-q坐标下的耦合关系,提出解耦策略,并利用PI调节器提高系统的动态响应特性及跟随能力,并运用Matlab/Simul... 分析了三相SPWM电压型逆变器在三相静止坐标系下和两相同步旋转坐标系下的数学模型。采用了基于电压和电流的双环控制策略,并针对d-q坐标下的耦合关系,提出解耦策略,并利用PI调节器提高系统的动态响应特性及跟随能力,并运用Matlab/Simulink对理论分析结论进行验证。在容性和感性负载下的验证结果表明,适当选择控制环节的PI参数,双闭环控制逆变器具有较高的可靠性和理想的动态响应能力。 展开更多
关键词 电压外环 电流内 解耦 耦合
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三相电压型PWM整流器改进双闭环控制方法 被引量:2
10
作者 詹育峰 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2013年第11期47-48,51,共3页
三相电压型脉宽调制(PWM)整流器由于具有高功率因数和能量可双向传输等优点而被广泛应用。为提高PWM整流器控制性能,通常采用电压外环、电流内环的双闭环控制策略。然而,传统控制方式中,由于电压外环的非线性特征未完全体现和电流内环... 三相电压型脉宽调制(PWM)整流器由于具有高功率因数和能量可双向传输等优点而被广泛应用。为提高PWM整流器控制性能,通常采用电压外环、电流内环的双闭环控制策略。然而,传统控制方式中,由于电压外环的非线性特征未完全体现和电流内环的解耦不彻底,致使直流电压不够稳定及交流电流波形品质因数不高。针对上述问题,分别对电压型PWM整流器的外环和内环加以改进,提出了一种新颖的双闭环控制策略。通过理论说明、仿真分析和实验验证,证明了所提控制策略的正确性和有效性。改进的双闭环控制方法能更好地稳定PWM整流器的直流电压,提高其功率因数,更利于实际应用。 展开更多
关键词 整流器 电压外环 电流内
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一种电压发生器的双闭环控制系统研究
11
作者 宋树强 刘刚 +6 位作者 祁招 王晓丽 王春生 姚艳芳 龚晓伟 刘道欣 焦照旭 《电工技术》 2022年第10期22-24,共3页
基于一种用来模拟电网电压幅值、频率波动的三相电压发生器拓扑,根据其拓扑结构原理和控制系统的设计,提出了一种新型的双闭环控制系统方法(电压外环、电流内环配合电压前馈的控制策略)。最后,通过MATLAB/Simulink仿真和试验,验证了该... 基于一种用来模拟电网电压幅值、频率波动的三相电压发生器拓扑,根据其拓扑结构原理和控制系统的设计,提出了一种新型的双闭环控制系统方法(电压外环、电流内环配合电压前馈的控制策略)。最后,通过MATLAB/Simulink仿真和试验,验证了该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 电压发生器 电网电压波动 电压外环 电流内 控制策略
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三相电压型脉宽调制整流器的自抗扰控制 被引量:40
12
作者 郭源博 周鑫 +1 位作者 张晓华 陈宏钧 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第16期87-93,共7页
针对传统电压外环控制方法存在的抗扰性能不佳等问题,提出了三相电压型脉宽调制(PWM)整流器的自抗扰控制策略。基于PWM整流器在同步旋转坐标系下的数学模型,利用反馈线性化控制,设计了电流内环控制器。通过构造新型非线性状态误差反馈函... 针对传统电压外环控制方法存在的抗扰性能不佳等问题,提出了三相电压型脉宽调制(PWM)整流器的自抗扰控制策略。基于PWM整流器在同步旋转坐标系下的数学模型,利用反馈线性化控制,设计了电流内环控制器。通过构造新型非线性状态误差反馈函数,对传统自抗扰控制进行了改进,从理论上证明了该方法收敛速度优于线性状态误差反馈函数,同时解决了控制力抖动问题。设计了基于改进型自抗扰控制的PWM整流器电压外环控制器,并给出了该控制器参数整定方法。实验结果表明,所提出的自抗扰控制策略可确保PWM整流器获得较好的稳态和动态性能,特别是在抵抗电网电压扰动和负载扰动方面具有优越性。 展开更多
关键词 脉宽调制整流器 建模 自抗扰控制 非线性状态误差反馈 电压外环
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并联型有源电力滤波器双闭环控制策略研究 被引量:4
13
作者 任子晖 朱慧 +1 位作者 刘伟 徐盛龙 《工矿自动化》 北大核心 2013年第12期51-54,共4页
分析了并联型有源电力滤波器控制器双闭环控制策略的实现原理:针对PI控制不能无静差地跟踪交流信号、重复控制动态响应速度较慢的问题,提出了电流内环采用基于重复控制和PI控制的复合控制策略,该策略利用重复控制改善并联型有源电力滤... 分析了并联型有源电力滤波器控制器双闭环控制策略的实现原理:针对PI控制不能无静差地跟踪交流信号、重复控制动态响应速度较慢的问题,提出了电流内环采用基于重复控制和PI控制的复合控制策略,该策略利用重复控制改善并联型有源电力滤波器控制系统的稳态跟踪性能,利用PI控制改善并联型有源电力滤波器控制系统的动态特性;针对PI控制较难确定并联型有源电力滤波器控制系统的传递函数、不能在线整定PI参数的问题,电压外环采用模糊PID控制策略控制直流侧电压。Matlab/Simulink仿真结果验证了该控制策略的正确性和可行性。 展开更多
关键词 并联型有源电力滤波器 双闭控制 电流内 电压外环 重复控制 PI控制 模糊PID控制
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内嵌式永磁同步电机矢量控制系统弱磁控制研究
14
作者 赵新 王海明 赵彦辉 《电工电气》 2024年第7期37-42,共6页
提高变桨电机的稳态和动态控制性能,保证在不同风况及母线电压跌落的情况下维持电机高速运行的稳定性尤其重要。分析了内嵌式永磁同步电机的模型及约束条件,结合永磁同步电机的应用特点,基于SVPWM的矢量控制与电压外环的双电流弱磁控制... 提高变桨电机的稳态和动态控制性能,保证在不同风况及母线电压跌落的情况下维持电机高速运行的稳定性尤其重要。分析了内嵌式永磁同步电机的模型及约束条件,结合永磁同步电机的应用特点,基于SVPWM的矢量控制与电压外环的双电流弱磁控制策略,设计了矢量控制和弱磁控制系统模型并进行了仿真。基于该控制系统模型搭建了实验平台,对不同直流母线电压下矢量控制与弱磁控制的性能进行了对比测试和分析,验证了模型设计的合理性,实现了扩速性能。目前,该控制系统已应用于风机变桨伺服控制系统,具有较高应用价值。 展开更多
关键词 内嵌式永磁同步电机 矢量控制 弱磁控制 电压外环
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带观测器的单相逆变器数字双环控制器设计及分析
15
作者 张雪峰 罗洪霞 《计算机与数字工程》 2011年第10期185-188,共4页
为了获得具有带宽高、动态响应快、输出电压谐波少、适应非线性负载强等特点的高性能单相逆变器,设计了带观测器的单相逆变器数字电压外环电流内环控制器,通过MATLAB仿真,结果表明该控制系统具有良好的稳态和动态特性,且在带非线性负载... 为了获得具有带宽高、动态响应快、输出电压谐波少、适应非线性负载强等特点的高性能单相逆变器,设计了带观测器的单相逆变器数字电压外环电流内环控制器,通过MATLAB仿真,结果表明该控制系统具有良好的稳态和动态特性,且在带非线性负载时总谐波失真非常小,从而得出基于观测器的数字电压外环电流内环控制器可以设计出高性能的单相逆变器。 展开更多
关键词 逆变器 控制 观测器 电压外环 电流内
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电压源型PWM整流器及其控制策略研究
16
作者 段双明 《山东工业技术》 2015年第24期182-182,共1页
本文分析了电压型PWM整流器的四象限工作原理,建立了在三相静止abc坐标系、两相静止αβ坐标系和两相旋转dq坐标系下的数学模型,对间接电流控制策略进行了简单的分析,给出其控制系统结构并对其控制参数进行了求取;分析了固定开关频率的... 本文分析了电压型PWM整流器的四象限工作原理,建立了在三相静止abc坐标系、两相静止αβ坐标系和两相旋转dq坐标系下的数学模型,对间接电流控制策略进行了简单的分析,给出其控制系统结构并对其控制参数进行了求取;分析了固定开关频率的直接电流控制策略,给出了其在abc坐标系下的控制系统结构,并对abc坐标系和dq坐标系下的控制策略的优劣进行了简单的比较;分析了电流滞环的直接控制策略的工作原理,并对其开关频率进行了求取。设计了电压外环和电流内环的控制器,并对其控制器参数进行了推导。 展开更多
关键词 PWM整流器 电流控制 电流内 电压外环
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电压型PWM整流器预测直接电容功率控制研究 被引量:13
17
作者 万健如 宫成 李昆鹏 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期96-101,共6页
根据电压型PWM整流器静止坐标系下的数学模型,提出了电压平方外环和电容功率与网侧无功功率内环的直接电容功率控制策略。针对目前预测直接功率控制的不足,分析了电压矢量对功率的作用机理,采用了划分动态扇区的方法。为提高动态性能,... 根据电压型PWM整流器静止坐标系下的数学模型,提出了电压平方外环和电容功率与网侧无功功率内环的直接电容功率控制策略。针对目前预测直接功率控制的不足,分析了电压矢量对功率的作用机理,采用了划分动态扇区的方法。为提高动态性能,推导并设计了一种预测直接电容功率控制(P-DCPC)方法,并通过仿真和实验对其进行验证。通过对电容电压与负载功率的解耦,实现了电容功率的直接控制,提高了动态性能。仿真和实验结果验证了该方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 PWM整流器 预测 直接电容功率控制 电压平方 动态扇区
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Boost型APFC电路的双闭环控制研究 被引量:3
18
作者 楚冰清 郭琳 《微型电脑应用》 2019年第12期45-47,共3页
电力电子装置的使用导致电网中引入了大量的谐波,影响供电质量。有源功率因数校正(Active Power Factor Correction,APFC)技术是抑制谐波电流、提高功率因数的有效方法。以单相Boost型APFC电路为研究对象,介绍了其工作原理,并建立了小... 电力电子装置的使用导致电网中引入了大量的谐波,影响供电质量。有源功率因数校正(Active Power Factor Correction,APFC)技术是抑制谐波电流、提高功率因数的有效方法。以单相Boost型APFC电路为研究对象,介绍了其工作原理,并建立了小信号模型。采用电压外环电流内环的双闭环控制,电压外环用于稳定输出电压,电流内环用于控制Boost电路的占空比,使得Boost电路输入侧电流与电压同相,实现网侧功率因数的提高。最后在MATLAB中搭建了单相Boost型APFC电路的仿真模型,仿真结果验证了控制方法的有效性。 展开更多
关键词 有源功率因数校正 电压外环 电流内 双闭控制
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六开关三相Boost型整流器的电压滑模控制
19
作者 吴伟杰 何东升 《通信电源技术》 2008年第4期29-30,共2页
三相PWM整流器功率因数校正实现的关键在于如何得到与输入电压同相位的输入电流,同时要保证当负载变化时,输出电压能够迅速地跟踪参考值并且稳定下来。首先根据六开关三相boost型整流器的物理模型,分别建立了以电感电流和电容电压为状... 三相PWM整流器功率因数校正实现的关键在于如何得到与输入电压同相位的输入电流,同时要保证当负载变化时,输出电压能够迅速地跟踪参考值并且稳定下来。首先根据六开关三相boost型整流器的物理模型,分别建立了以电感电流和电容电压为状态向量的数学方程,然后把静止三相坐标转换到旋转d-q坐标下进行电流内环的滞环控制,电压外环的滑模控制。通过仿真,表明该控制方法具有较强的鲁棒性和良好的动态特性,输入电流谐波较小。 展开更多
关键词 滑模 整流 电流内 电压外环
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三相电压型PWM整流器控制方法的研究
20
作者 石靖峰 孟建军 +1 位作者 王宇 车延博 《伺服控制》 2009年第4期133-137,共5页
本文首先介绍了三相电压型PWM整流器(VSR)的拓扑结构,并分别建立了VSR三相静止坐标系下的数学模型和两相旋转坐标系的数学模型。根据上述理论分析,结合电网电压定向的矢量控制思想,提出一种VSR电压外环电流内环的双通道闭环控制结构。... 本文首先介绍了三相电压型PWM整流器(VSR)的拓扑结构,并分别建立了VSR三相静止坐标系下的数学模型和两相旋转坐标系的数学模型。根据上述理论分析,结合电网电压定向的矢量控制思想,提出一种VSR电压外环电流内环的双通道闭环控制结构。有功功率通道的主要作用是控制直流侧输出电压恒定;无功功率通道的主要作用是控制网侧输入电压和电流同相位,即实现单位功率因数运行。为了验证有功功率通道电压外环的必要性,建立无电压外环的对比控制模型;并通过对无功电流分量给定值的改变,验证无功功率通道对功率因数的调节作用。Matlab/Simulink环境下针对以上假设建立仿真模型,仿真结果证明了加入电压外环的必要性和无功电流分量对功率因数的调节作用。即证明了三相电压型PWM整流器电压外环电流内环的双通道双闭环控制策略的正确性。 展开更多
关键词 三相电压型PWM整流器 电网电压定向 双通道闭控制 电压外环 电流q轴分量
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