单相Boost PFC变换器的虚拟dq模式控制策略研究

发布时间：2022-12-08 02:27

　　Boost PFC变换器广泛运用于中小功率电路中,用以解决电力电子装置对电网造成的谐波污染问题。在实现PFC电路的功能时,现有的控制策略一般在系统准稳态模式下构建,因而在电流的跟踪控制上存在交流稳态偏差,影响了系统的THD和功率因数。对此,本文通过坐标变换的方法建立Boost PFC变换器系统在虚拟dq模式下的直流工作点模型,在此基础上探索系统的控制策略,完成的主要内容和研究成果如下:（1）提出了Boost PFC变换器在虚拟dq模式下的直流工作点模型,在此基础上利用平均电流法进行控制器的设计。准稳态模式下系统的工作点不断变化,平均电流控制中的PI控制器无法实现对参考电流的无静差跟踪。为此利用坐标变换的思想建立系统的虚拟直流工作点,并根据系统在虚拟dq模式下的模型进行控制器的设计,实现对参考电流的无静差跟踪。对上述两种模式下的设计结果进行仿真和实验,对比结果表明虚拟dq模式下的平均电流控制方法在THD和功率因数上具有更好的效果。（2）从系统动稳态性能的角度提出了虚拟dq模式Lyapunov控制方法。基于系统小信号模型的线性化控制器理论上只能在特定的工作点附近具有较好的控制性能,负载大范... 

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状分析
    1.3 本文主要研究内容
2 虚拟DQ模式平均电流控制
    2.1 引言
    2.2 准稳态模式平均电流控制
        2.2.1 准稳态模式系统建模
        2.2.2 控制器的参数设计
    2.3 虚拟DQ模式平均电流控制
        2.3.1 虚拟dq模式系统建模
        2.3.2 控制器的参数设计
    2.4 仿真验证
        2.4.1 稳态工况
        2.4.2 动态过程
    2.5 实验验证
        2.5.1 系统硬件电路设计
        2.5.2 系统软件设计
        2.5.3 实验结果
    2.6 本章小结
3 虚拟DQ模式LYAPUNOV控制
    3.1 引言
    3.2 电流环Lyapunov模式控制
        3.2.1 控制方程推导
        3.2.2 基于虚拟电路反馈的延时90o法
    3.3 电压环功率前馈控制
    3.4 仿真与实验验证
        3.4.1 仿真验证
        3.4.2 实验验证
    3.5 本章小结
4 电感电流观测器的设计
    4.1 引言
    4.2 观测器的设计
        4.2.1 设计原理
        4.2.2 改进的观测器设计方案
    4.3 仿真验证
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 后续工作开展
致谢
参考文献
附录
    A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
    B.实验样机与实验平台



本文编号：3713357