雙PWM變換器直接功率控制方法研究.pdf

1、雙PWM變換器因其具有可實現(xiàn)電能雙向流動、網(wǎng)側(cè)電流正弦化、直流側(cè)電壓可調(diào)恒定、功率因數(shù)單位化等優(yōu)點,在新能源并網(wǎng)領(lǐng)域及電機(jī)驅(qū)動領(lǐng)域有著很好的應(yīng)用前景。課題分別以前級PWM整流器、后級PWM逆變器為研究對象,對其控制策略進(jìn)行研究。
　　根據(jù)瞬時功率理論,建立雙PWM變換器功率數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上,對其瞬時功率關(guān)系及功率流動進(jìn)行分析。針對前級變換器預(yù)測直接功率控制方法(P-DPC)的不足,在分析電壓矢量對功率的作用機(jī)理的基礎(chǔ)上,提出了

2、劃分動態(tài)扇區(qū)的方法對其進(jìn)行改進(jìn),并設(shè)計了新的矢量選擇表;為進(jìn)一步提高預(yù)測功率控制的動態(tài)性能,根據(jù)直流側(cè)功率流動關(guān)系,提出并設(shè)計了采用電壓平方外環(huán)的預(yù)測直接電容功率控制方法(P-DCPC),并通過建模仿真分析對該理論進(jìn)行驗證。
　　對于后級PWM變換器,以永磁同步電機(jī)(PMSM)作為負(fù)載,結(jié)合滑模變結(jié)構(gòu)理論,對最大轉(zhuǎn)矩電流比控制(MTPA)下PMSM的直接轉(zhuǎn)矩控制策略(DTC)進(jìn)行研究。為提高變磁通下轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)態(tài)性能,減弱系統(tǒng)的抖振,

3、設(shè)計了組合滑模面、采用新型趨近律。
　　為實現(xiàn)雙PWM控制器直接電容功率控制,將逆變器與電機(jī)看做整體,設(shè)計了功率觀測器,實現(xiàn)了雙PWM變換器預(yù)測直接電容功率控制。同時,基于滑模變結(jié)構(gòu)理論,提出并設(shè)計了雙 PWM變換器滑模直接電容功率控制方法(SMC-DCPC),將負(fù)載功率的微分當(dāng)做擾動進(jìn)行處理,仿真對比結(jié)果驗證了此方法的有效性。
　　最后,在實驗平臺上對可控整流與不控整流下變換器的性能進(jìn)行了對比分析,實驗結(jié)果表明采用可控整流