雙pwm變換器協(xié)調(diào)控制策略及工作性能研究(1)

1、雙PWM變換器協(xié)調(diào)控制策略及工作變換器協(xié)調(diào)控制策略及工作性能研究性能研究ResearchonCodinatedControlStrategyPerfmaceofDualPWMConverter一級(jí)學(xué)科：電氣工程學(xué)科專業(yè)：電力電子與電力傳動(dòng)研究生：李昆鵬指導(dǎo)教師：萬健如教授天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院二零一四年六月摘要因網(wǎng)側(cè)電流正弦化、功率因數(shù)可調(diào)以及能量雙向流動(dòng)等優(yōu)勢(shì)，雙PWM變換器在電力特別是在永磁同步電機(jī)（PMSM）調(diào)速領(lǐng)域中，有著

2、廣闊的發(fā)展前景和研究?jī)r(jià)值。本課題主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下：1）根據(jù)瞬時(shí)無功功率理論，在兩相靜止坐標(biāo)系下建立雙PWM變換器網(wǎng)側(cè)整流器離散化數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上提出一種瞬時(shí)功率預(yù)測(cè)電流控制（IPPCC）算法，改善傳統(tǒng)PCC算法存在的穩(wěn)態(tài)誤差問題，并降低對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的敏感程度。設(shè)定瞬時(shí)無功功率指令值為零以滿足系統(tǒng)單位功率因數(shù)運(yùn)行要求。據(jù)單個(gè)采樣周期內(nèi)瞬時(shí)功率跟蹤誤差平方和設(shè)定價(jià)值函數(shù)。通過滿足固定時(shí)間周期內(nèi)價(jià)值函數(shù)最小為原則，預(yù)測(cè)下一采樣時(shí)

3、刻電網(wǎng)電流分量。同時(shí)，將虛擬磁鏈變量引入IPPCC算法，針對(duì)純積分運(yùn)算存在的積分初值和直流偏置問題，提出一種帶有補(bǔ)償量的改進(jìn)型一階低通濾波器（FOLP）進(jìn)行虛擬磁鏈估計(jì)以期實(shí)現(xiàn)PWM整流器IPPCC無電壓傳感器控制。2）根據(jù)靜止坐標(biāo)系以及以轉(zhuǎn)子磁鏈和定子磁鏈為基準(zhǔn)的兩種旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下各變量關(guān)系，借助矢量控制解耦思想，利用定子電流及定子磁鏈分量建立逆變器瞬時(shí)功率數(shù)學(xué)模型，從而提出雙PWM變換器電機(jī)側(cè)逆變器瞬時(shí)功率預(yù)測(cè)控制（PIPC）算法，提

4、高系統(tǒng)功率因數(shù)。以PMSM定子磁鏈幅值恒定為原則計(jì)算瞬時(shí)有功功率指令值，并根據(jù)功率跟蹤誤差選擇逆變器期望開關(guān)電壓。推導(dǎo)PMSM調(diào)速系統(tǒng)能觀性條件，并將離散滑模觀測(cè)器（DSMO）及高頻旋轉(zhuǎn)電壓信號(hào)注入法分別引入PIPC算法中，以期實(shí)現(xiàn)全速度范圍內(nèi)逆變器PIPC無位置傳感器控制。3）針對(duì)雙PWM變換器功率流動(dòng)情況，根據(jù)PIPC算法結(jié)構(gòu)，將PIPC算法中瞬時(shí)有功功率預(yù)測(cè)值直接作為雙PWM變換器負(fù)載功率變量，采用負(fù)載功率前饋控制實(shí)現(xiàn)PWM整流器