雙PWM變換器直接功率控制方法研究.pdf

1、雙PWM變換器因其具有可實(shí)現(xiàn)電能雙向流動(dòng)、網(wǎng)側(cè)電流正弦化、直流側(cè)電壓可調(diào)恒定、功率因數(shù)單位化等優(yōu)點(diǎn),在新能源并網(wǎng)領(lǐng)域及電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域有著很好的應(yīng)用前景。課題分別以前級(jí)PWM整流器、后級(jí)PWM逆變器為研究對(duì)象,對(duì)其控制策略進(jìn)行研究。
　　根據(jù)瞬時(shí)功率理論,建立雙PWM變換器功率數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上,對(duì)其瞬時(shí)功率關(guān)系及功率流動(dòng)進(jìn)行分析。針對(duì)前級(jí)變換器預(yù)測(cè)直接功率控制方法(P-DPC)的不足,在分析電壓矢量對(duì)功率的作用機(jī)理的基礎(chǔ)上,提出了

2、劃分動(dòng)態(tài)扇區(qū)的方法對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),并設(shè)計(jì)了新的矢量選擇表;為進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)功率控制的動(dòng)態(tài)性能,根據(jù)直流側(cè)功率流動(dòng)關(guān)系,提出并設(shè)計(jì)了采用電壓平方外環(huán)的預(yù)測(cè)直接電容功率控制方法(P-DCPC),并通過(guò)建模仿真分析對(duì)該理論進(jìn)行驗(yàn)證。
　　對(duì)于后級(jí)PWM變換器,以永磁同步電機(jī)(PMSM)作為負(fù)載,結(jié)合滑模變結(jié)構(gòu)理論,對(duì)最大轉(zhuǎn)矩電流比控制(MTPA)下PMSM的直接轉(zhuǎn)矩控制策略(DTC)進(jìn)行研究。為提高變磁通下轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)態(tài)性能,減弱系統(tǒng)的抖振,

3、設(shè)計(jì)了組合滑模面、采用新型趨近律。
　　為實(shí)現(xiàn)雙PWM控制器直接電容功率控制,將逆變器與電機(jī)看做整體,設(shè)計(jì)了功率觀測(cè)器,實(shí)現(xiàn)了雙PWM變換器預(yù)測(cè)直接電容功率控制。同時(shí),基于滑模變結(jié)構(gòu)理論,提出并設(shè)計(jì)了雙 PWM變換器滑模直接電容功率控制方法(SMC-DCPC),將負(fù)載功率的微分當(dāng)做擾動(dòng)進(jìn)行處理,仿真對(duì)比結(jié)果驗(yàn)證了此方法的有效性。
　　最后,在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)可控整流與不控整流下變換器的性能進(jìn)行了對(duì)比分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用可控整流