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常规整流环节广泛采用二极管整流电路和晶闸管相控整流电路,对电网注入了大量谐波,给电网造成污染。提高电网的功率因数,消除电网谐波污染,已成为整流器技术发展的趋势。PWM整流器可以消除对电网的谐波污染,不仅能够实现整流器系统单位功率因数控制,而且可以实现整流器交流侧和直流侧能量的双向流动、网侧电流正弦化,同时整流器直流侧的直流电压在一定范围内稳定可调,近年来已经成为电力电子技术研究的热点。PWM整流器根据直流储能元件不同分为电压型PWM整流器和电流型PWM整流器。电压型PWM整流器以其简单的结构、较低的损耗、方便的控制等一系列的优点,一直成为PWM整流器研究的重点。本文主要以电压型PWM整流器为研究对象,首先分析研究了PWM整流器的原理和拓扑结构,并在此基础上推导其在ABC静止坐标系和d-q旋转坐标系中的数学模型,建立数学模型是研究电压型PWM整流器的有效方法,给控制策略的研究提供了理论依据。本文研究的控制策略主要是直接电流控制中的双闭环控制,即电压外环和电流内环控制。电流控制是整个控制系统的核心部分,外环控制三相PWM整流器的直流侧电压稳定,内环按照电压外环输出的电流指令进行电流控制,实现单位功率因数正弦波电流控制。本文介绍了三角载波SPWM、CPS-SPWM、SVPWM、CPS-SVPWM四种控制算法的原理,并针对上述的控制策略,在MATLAB/Simulink环境下搭建电压型PWM整流器的系统模型,用相应的控制策略完成控制器的设计并进行仿真实验,以此来验证四种控制算法的正确性和有效性,选出仿真效果好且实现成本低的SVPWM算法应用于实际系统。最后论文介绍了电压型PWM整流器控制系统硬件电路的设计和软件实现,该电路以芯片TMS320F2812为控制核心,以双闭环PI直接电流控制为控制策略,主要包括DSP供电电路、晶振电路、电流电压检测电路和保护电路等电路。