论文部分内容阅读
随着电力电子变流技术的发展,正弦脉宽调制(SPWM)和空间矢量PWM技术日益成熟。变频调压电源作为电源中很重要的一个分支,研究和改善输出波形、稳态精度和动态性能等,对提高变频调压电源的品质有着重要意义。尤其对变频调压电源的控制策略的研究一直是电力电子行业的研究热点。
本文首先介绍了变频调压电源的国内外研究现状,并针对其数学化实现过程进行了细致的分析,简要的讨论了其控制技术的实现历程。通过分析各种控制策略的特点,概括介绍了其主要优缺点,同时也得到了变频调压电源控制上的共性问题与差异性。
数学模型是分析三相变频调压电源的重要理论基础。本文首先提出了整体结构方案,并在其基础上借助坐标变换的手段,详尽的推导了其在abc三相静止坐标系、αβ两相静止坐标系和dq两相旋转坐标系下的数学模型表达形式。这三种表示形式从不同角度出发,理论地分析描述了三相变频调压电源的工作原理以及参数约束条件。
三相变频调压电源的常规双闭环控制方法存在对扰动信号抑制效果不佳,且不具备在线整定参数功能等缺点,本文在充分考虑到三相变频调压电源运行特点的基础上,通过先前的调试经验设计了一种二维模糊控制策略,提出了模糊控制与常规双闭环PI控制相结合的控制方法。为了进一步提高三相变频调压电源的工作性能,本文针对可能出现的周期性扰动信号,提出将模糊PI控制器与重复控制方案相结合的复合控制方案。
通过大量的仿真实验,本文所设计的方案能够很好的控制输出波形的质量,通过模糊控制器克服单一双闭环在带载和空载情况下参数不能自调节的问题,满足在负载变化的情况下,系统仍然能够保持较优异的动态特性。仿真实验还表明,无论电源接阻性负载还是接非线性负载,本文提出的复合控制策略都能够有效的降低输出电压波形的畸变率,满足三相变频调压电源的设计要求。
此外,论文还对变频调压电源并网锁相问题进行了研究,设计了一种改进型的基于2ω陷波器的软件锁相环。仿真表明:此种软件锁相环在三相电压不平衡且有畸变的情况下仍能达到很好的锁相效果。在最后一章对全文进行了总结与展望。
本文首先介绍了变频调压电源的国内外研究现状,并针对其数学化实现过程进行了细致的分析,简要的讨论了其控制技术的实现历程。通过分析各种控制策略的特点,概括介绍了其主要优缺点,同时也得到了变频调压电源控制上的共性问题与差异性。
数学模型是分析三相变频调压电源的重要理论基础。本文首先提出了整体结构方案,并在其基础上借助坐标变换的手段,详尽的推导了其在abc三相静止坐标系、αβ两相静止坐标系和dq两相旋转坐标系下的数学模型表达形式。这三种表示形式从不同角度出发,理论地分析描述了三相变频调压电源的工作原理以及参数约束条件。
三相变频调压电源的常规双闭环控制方法存在对扰动信号抑制效果不佳,且不具备在线整定参数功能等缺点,本文在充分考虑到三相变频调压电源运行特点的基础上,通过先前的调试经验设计了一种二维模糊控制策略,提出了模糊控制与常规双闭环PI控制相结合的控制方法。为了进一步提高三相变频调压电源的工作性能,本文针对可能出现的周期性扰动信号,提出将模糊PI控制器与重复控制方案相结合的复合控制方案。
通过大量的仿真实验,本文所设计的方案能够很好的控制输出波形的质量,通过模糊控制器克服单一双闭环在带载和空载情况下参数不能自调节的问题,满足在负载变化的情况下,系统仍然能够保持较优异的动态特性。仿真实验还表明,无论电源接阻性负载还是接非线性负载,本文提出的复合控制策略都能够有效的降低输出电压波形的畸变率,满足三相变频调压电源的设计要求。
此外,论文还对变频调压电源并网锁相问题进行了研究,设计了一种改进型的基于2ω陷波器的软件锁相环。仿真表明:此种软件锁相环在三相电压不平衡且有畸变的情况下仍能达到很好的锁相效果。在最后一章对全文进行了总结与展望。