三相PWM功率变换器的自适应滑模控制

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:YOYO654321
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着半导体集成技术和电力电子元件的发展,电力电子设备在人们的日常生活中发挥出愈加重要的作用,功率变换器也在各种场合得到应用。传统的不控型整流装置和相控型整流装置在运行过程中对电网注入大量谐波和无功,降低能量从电网到用电设备的传输效率,对用电安全和用电质量造成了极大影响。三相脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)功率变换器从源头上解决电流谐波问题,并且有运行于单位功率因数、直流输出侧电压连续可调、动态响应速度快等优势,弥补了传统的整流设备的缺陷,因此针对三相PWM功率变换器的研究日益火热。本文针对三相电压型PWM功率变换器的控制技术进行了如下研究和工作:对三相PWM功率变换器的研究意义和背景、拓扑研究现状、数学建模研究现状和控制策略研究现状进行了阐述,并且选定三相电压型PWM功率变换器为研究对象。在三相电压型PWM功率变换器拓扑的基础上,分析了其工作原理,并详细阐述了其开关状态和工作模式。在理想情况下建立了三相电压型PWM功率变换器在两相静止坐标系下的数学模型,并通过坐标转换将其数学模型转换到两相旋转坐标系下,将交流侧电压电流从交流量转化成了直流量,为后续控制器的设计提供了便利。根据两相旋转坐标系下的三相电压型PWM功率变换器的数学模型,通过对其控制性能的分析,对主电路元件的参数进行了选择。采用电压电流双闭环控制策略,并对电流内环、电压外环采用比例积分(Proportional integral,PI)控制器进行了设计。在电压电流双闭环控制策略的基础上,电压外环均采用滑模变结构控制器,电流内环分别设计滑模控制器、自适应一阶滑模控制器和自适应二阶滑模控制器,并分别进行了稳定性分析。搭建Simulink仿真模型,进行仿真实验。实验结果表明,在三相电压型PWM功率变换器中:滑模控制相对PI控制具有全面的效果提升;提出的自适应一阶滑模控制算法相对滑模控制算法的控制效果有提升,其中输出电压纹波峰峰值减小40.0%,负载突变时的压降减小6.5%,谐波含量减小14.9%;提出的自适应二阶滑模控制算法相对自适应一阶滑模控制算法的控制效果有提升,其中启动时间减小31.3%,输出电压纹波峰峰值减小7.6%,负载突变时的压降减小12.1%,谐波含量减小22.6%。
其他文献
近年来,有机半导体材料在有机场效应晶体管(Organic Field-Effect Transistors,OFETs)中的应用已经取得了重要进展。p型有机半导体材料的空穴迁移率(μh)已经超过了20 cm2·V-1·
单光子探测技术是一种探测单光子信号的有效技术,单光子探测技术被广泛应用到量子力学、航空航天、激光测距、生物扩散层析成像等研究领域。单光子探测器重点应用在对微弱光
时间相关单光子计数(TCSPC)系统具有非常高的灵敏度和线性动态范围,正因为如此,其越来越广泛地应用于荧光寿命检测、激光测距和扩散光学层析成像等。TCSPC技术针对的是微弱光
随着计算机硬件性能的极大提升,人工智能与模式识别技术得到了前所未有的发展。协作表示作为一种经典的基于表示的模式识别方法,凭借其高效和有效的分类性能,吸引了大量学者
毫米波传输与终端直通(D2D,device to device)通信相结合的技术,已经成为第五代(5G,fifth generation)及未来移动通信网络的关键技术之一。因毫米波信号易受障碍物阻挡,当网
童话深受儿童喜爱,它能够让儿童带着幻想的钥匙,打破现实的羁绊,开启一扇扇想象的大门,激励儿童向往美好的未来。童话也是小学语文教科书中的重要学习资源,凭借其幻想性、象征性、逻辑性等特点,牢牢抓住儿童的注意力,对儿童想象力、创造力、道德品质等多方面培养具有促进作用。新课改以来,小学语文教科书中的童话选文数量显著增加,童话选编质量得到研究者的关注,目前广泛使用并得到专家肯定的统编版教科书引起笔者的研究兴
挥发窑在很多工业领域占据着重要地位,主要功能是对窑料进行处理加工。反应带温度在1100℃~1300℃之间时,才能保证产品质量和生产连续性。由于挥发窑的作业过程是一个繁琐的热
田鱼是我国浙南地区的养殖性鱼类,具有悠久的稻田养殖历史。其中青田地区的稻鱼共生系统于2005年被联合国粮食农业组织(FAO)批准并被列入首批全球重要农业文化遗产(Globally Important Agricultural Heritage System,GIAHS)保护名录,是浙南稻田养殖田鱼的核心区域。田鱼在稻田环境中经长期的人工选育和在稻田环境中长时间的自然演化,具有多种独特的形态结构和性
异构无线网络共存环境下,多元化的无线设备通常共享2.4GHz ISM频段。多元化设备间的数据传输面临频谱受限、无线干扰等重大挑战,加上无线网路的隐藏终端和暴露终端的固有问题
大学排名有其实际的意义和不可避免的不足。现在国内外有几个较有影响的大学排名表。本文关注国内部分双一流高校的排名,其中有些高校在这些排名表中名次差别较大,本文期望从