基于模糊PI控制的三相PWM變流器研究.pdf

1、在節(jié)能減排早已成為主流的當今世界，我國的能源總體使用效率偏低，尤其是占據(jù)用電量70％以上的電機系統(tǒng)。因此，電機系統(tǒng)的節(jié)能顯得十分重要。傳統(tǒng)的通用變頻器由于采用二極管不可控整流，使得在需要電機四象限運行的場合，不但浪費了大量能源，產(chǎn)生對電機控制系統(tǒng)的潛在危險，而且還會產(chǎn)生嚴重的電網(wǎng)污染。而新型的PWM變流器，能量可雙向流動，不僅能夠提升電機系統(tǒng)能效和控制性能，而且功率因數(shù)高，能夠有效解決對電網(wǎng)的污染問題。
　　本文首先對三相PWM變

2、流器的工作原理進行了分析。通過電路矢量圖，建立了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)方程。通過系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)方程，分析了其穩(wěn)態(tài)特性和三相系統(tǒng)中主要參數(shù)相互間選取的制約。為變流器主要參數(shù)的分析設計提供理論依據(jù)，并且據(jù)此選定三相變流器的主要參數(shù)。
　　接著本文介紹了三相電壓型PWM變流器的微分方程模型。通過派克變換，得到dq旋轉坐標系下數(shù)學模型。再根據(jù)電壓電流雙閉環(huán)的控制策略，進行了PI控制器參數(shù)的設計和仿真分析。通過建立Simulink模型和仿真，驗證了理論設計方

3、式在變流器系統(tǒng)中的可行性。另外，本文還闡述了空間矢量脈寬調制（SVPWM）的基本原理及其改進算法。SVPWM作為變流器的調制算法有效拓寬了變流器參數(shù)可選范圍和系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)工作范圍。
　　最后，本文介紹了模糊控制策略的構成和原理。將模糊控制和傳統(tǒng)PI控制相結合的模糊PI控制器引入電壓外環(huán)，作為電壓外環(huán)控制器。通過對系統(tǒng)特性的分析與仿真實驗，設計和搭建了系統(tǒng)的Simulink模型。通過對多種情況的仿真分析，驗證了模糊PI控制器對系統(tǒng)整體性