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静止坐标系下电流型PWM整流器电流环控制策略研究及其参数设计

发布时间:2019-06-21 01:48
【摘要】:通过分析三相脉宽调制电流型整流器(current source rectifier,CSR)在两相静止坐标系中的数学模型,利用瞬时功率理论建立电压定向的CSR功率控制策略。为了有效抑制整流器输入侧LC滤波器产生的并联谐振,文中引入电容电压反馈有源阻尼控制环路。采用频域法对电流内环开环传递函数进行研究,针对静置坐标系下电流内环在动态响应和稳定性方面的限制,提出电流内环级联滞后补偿控制方法。详细研究电流内环比例谐振控制器及各参数对其性能的影响,并根据性能指标要求确定系统参数。利用根轨迹分析滤波电感变化对电流内环稳定性影响,并明确有源阻尼反馈增益与系统鲁棒性的关联性,最后对控制器进行离散化处理以实现数字控制。仿真和在60 kVA三相CSR样机实验结果表明,所提出的控制方法能够实现良好的动、静态性能,单位功率因数以及有效抑制网侧电流畸变。
[Abstract]:Based on the analysis of the mathematical model of three-phase pulse width modulation current-mode rectifier (current source rectifier,CSR in two-phase static coordinate system, a voltage-oriented CSR power control strategy is established by using instantaneous power theory. In order to effectively suppress the parallel resonance produced by LC filter on the input side of the rectifier, the capacitor voltage feedback active damping control loop is introduced in this paper. The frequency domain method is used to study the open loop transfer function of the current inner loop. Aiming at the limitation of the dynamic response and stability of the current inner loop in the static coordinate system, a compensation control method after cascade lag of the current inner loop is proposed. The proportional resonance controller of current inner loop and the influence of each parameter on its performance are studied in detail, and the system parameters are determined according to the requirements of performance index. The influence of filter inductance change on the stability of current inner loop is analyzed by root trajectory, and the correlation between active damping feedback gain and system robustness is clarified. Finally, the controller is discretized to realize digital control. The simulation and experimental results of 60 kVA three-phase CSR prototype show that the proposed control method can achieve good dynamic and static performance, unit power factor and effectively suppress the current distortion on the network side.
【作者单位】: 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学);机械检测技术与装备教育部工程研究中心(重庆理工大学);
【基金】:国家自然科学基金项目(51127001)~~
【分类号】:TM461

【参考文献】

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【共引文献】

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