基于智能控制器的雙級(jí)矩陣變換器閉環(huán)控制研究.pdf

1、雙級(jí)矩陣變換器（Two-Stage Matrix Converter，簡稱TSMC）不僅繼承了常規(guī)矩陣變換器（Conventional Matrix Converter，簡稱CMC）的優(yōu)良特性，而且具有開關(guān)器件較少、換流簡單可靠等優(yōu)點(diǎn)，因此成為更具發(fā)展?jié)摿Φ男滦妥儞Q器。在實(shí)際應(yīng)用中，由于TSMC無中間儲(chǔ)能元件，電網(wǎng)電壓波動(dòng)、負(fù)載擾動(dòng)等都會(huì)對(duì)其輸出電壓產(chǎn)生影響；另外，由于受器件性能、計(jì)算誤差或隨機(jī)擾動(dòng)等影響，都會(huì)直接引起TSMC輸出電壓的

2、不穩(wěn)定。針對(duì)以上情況，本文對(duì)TSMC輸出電壓的閉環(huán)控制策略展開研究，使TSMC克服以上擾動(dòng)帶來的影響。
　　 TSMC運(yùn)行于開關(guān)狀態(tài)，是一個(gè)非線性系統(tǒng)，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，雖然常規(guī)PI控制器由于其結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于過程控制和運(yùn)動(dòng)控制中，但對(duì)于具有時(shí)變、非線性特性的被控對(duì)象的適應(yīng)性較差。因此，有必要引入與被控對(duì)象模型無關(guān)、廣泛適用于非線性系統(tǒng)控制的智能控制技術(shù)，以提高TSMC閉環(huán)控制的性能。神經(jīng)元具

3、有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)能力，控制過程中不依賴于控制對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。本文提出了一種基于神經(jīng)元PID控制器的TSMC閉環(huán)控制策略。通過3s/2r變換，將雙級(jí)矩陣變換器的交流輸出電壓反饋量和給定量轉(zhuǎn)換為dq坐標(biāo)上的直流量，利用神經(jīng)元PID控制器對(duì)輸出電壓給定進(jìn)行跟蹤控制。同時(shí)，利用專家控制或模糊控制對(duì)神經(jīng)元PID控制器的增益進(jìn)行在線調(diào)節(jié)，以完善控制器的性能。仿真結(jié)果表明，與采用常規(guī)PID控制器的TSMC閉環(huán)控制系統(tǒng)響應(yīng)相比，神經(jīng)元PID控制的系統(tǒng)響