基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的APFC研究.pdf

1、隨著電力電子裝置的廣泛應(yīng)用，電網(wǎng)中的諧波污染也日益嚴(yán)重，為有效改善電能質(zhì)量，功率因數(shù)校正技術(shù)(PFC)得到普遍應(yīng)用。PFC的控制方法多種多樣，既有單環(huán)、雙環(huán)控制之分，又有線性、非線性控制之分?；Ｗ兘Y(jié)構(gòu)控制作為一種先進(jìn)的非線性控制，具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、抗擾動(dòng)性強(qiáng)以及控制實(shí)現(xiàn)較簡單的特點(diǎn)，使得滑模變結(jié)構(gòu)控制廣泛地應(yīng)用在電力電子裝置中，能夠改善電源系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性和穩(wěn)定性，從而改善功率因數(shù)、提高各項(xiàng)性能。
　　論文首先闡述電流諧波污染的成因和

2、危害，引出功率因數(shù)校正的意義，說明了功率因數(shù)校正電路的分類以及相關(guān)的控制方式。接著，分析了滑模變結(jié)構(gòu)控制的基本理論，包括研究現(xiàn)狀、控制的基本原理和設(shè)計(jì)步驟，最后對(duì)滑模變結(jié)構(gòu)控制的不變性和滑模的抖振現(xiàn)象進(jìn)行了介紹。
　　分析了Cuk變換器的工作模式及工作特性，并按照設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，為變換器主電路中元器件的選取給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)思路和步驟。接著，對(duì)變換器的外圍控制電路部分進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。首先是利用狀態(tài)平均模型和Pade逼近原理對(duì)高階模型

3、進(jìn)行降階處理，然后構(gòu)造了誤差向量狀態(tài)方程，通過合適的坐標(biāo)變換確定了切換函數(shù)系數(shù)。其次是電流采樣電路、電壓環(huán)路和驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
　　根據(jù)滑模變結(jié)構(gòu)控制的Cuk PFC的理論研究及分析，利用PSIM軟件搭建了仿真模型，結(jié)果表明滑模變結(jié)構(gòu)控制具有良好的功率因數(shù)校正效果。通過設(shè)計(jì)原理圖、制作PCB、元器件焊接，完成了400W實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的調(diào)試工作。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)波形的分析也驗(yàn)證了該控制理論可以應(yīng)用于功率因數(shù)校正系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果相符合，驗(yàn)證