雙PWM變頻負(fù)載信息前饋控制協(xié)調(diào)研究.pdf

1、以PWM整流器和PWM逆變器組成的雙PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)因其可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)電流近似正弦波，功率因數(shù)近似為1，以及能量的雙向流動(dòng)等特點(diǎn)，正成為電力電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文以雙PWM變頻系統(tǒng)為研究對(duì)象，針對(duì)目前雙PWM變頻系統(tǒng)獨(dú)立控制時(shí)直流電壓易波動(dòng)，中間直流電容大、系統(tǒng)響應(yīng)慢等缺點(diǎn)，采用負(fù)載電流前饋協(xié)調(diào)控制技術(shù)和負(fù)載功率前饋協(xié)調(diào)控制技術(shù)，達(dá)到雙PWM變頻系統(tǒng)直流電壓波動(dòng)最小化、減小電容容量、單位功率因數(shù)控制等目標(biāo)，進(jìn)行了理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)研究

2、。
　　首先，對(duì)雙PWM變頻系統(tǒng)的關(guān)鍵部分PWM整流器的工作原理和不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析和研究，并引入瞬時(shí)功率理論，建立了雙PWM的功率數(shù)學(xué)模型，分析了雙PWM變頻系統(tǒng)的能量流動(dòng)關(guān)系。
　　其次，對(duì)目前雙PWM變頻系統(tǒng)獨(dú)立控制所存在的問題進(jìn)行了分析和研究，通過對(duì)PWM整流器雙閉環(huán)控制下輸出電壓控制性能的分析，指出雙閉環(huán)控制沒有考慮負(fù)載電流波動(dòng)對(duì)直流電壓的影響。結(jié)合雙閉環(huán)控制的結(jié)構(gòu)，對(duì)負(fù)載電流前饋協(xié)調(diào)控制進(jìn)行了研究，

3、包括負(fù)載電流的計(jì)算，負(fù)載電流前饋補(bǔ)償?shù)脑?，最后進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果證明負(fù)載電流前饋協(xié)調(diào)控制能夠很好地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制目標(biāo)。
　　然后，對(duì)雙PWM變頻系統(tǒng)的直接功率前饋協(xié)調(diào)控制進(jìn)行了研究。傳統(tǒng)直接功率控制采用滯環(huán)比較器來輸出開關(guān)量信號(hào)，由于滯環(huán)比較器自身的特點(diǎn)，容易造成電路中的開關(guān)頻率不固定，且抗干擾性不強(qiáng)，直流電壓易波動(dòng)。因此，本文采用固定開關(guān)頻率的直接功率控制，在此基礎(chǔ)上，雙PWM變頻系統(tǒng)采用負(fù)載功率前饋協(xié)調(diào)控制，研究了負(fù)載功率

4、前饋補(bǔ)償?shù)脑?，?duì)無負(fù)載功率前饋和有負(fù)載功率前饋兩種控制方式下系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，分析結(jié)果表明在采用負(fù)載功率前饋協(xié)調(diào)控制時(shí)，通過合理選擇PI參數(shù)，可以使直流電壓不受負(fù)載擾動(dòng)的影響。另外，介紹了常見的幾種負(fù)載功率估算方法，分析了它們的不足之處，本文利用整流器的輸出電壓和電流指令值實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載功率的準(zhǔn)確計(jì)算。
　　最后，以TI公司的DSP芯片TMS320LF2812為控制核心，對(duì)雙PWM變頻系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，得出了部分實(shí)驗(yàn)結(jié)