三相pwm整流器的数学模型和传统控制策略.doc

三相VSR的一种改进型前馈补偿 控制策略研究 程满 张代润 曾振浩 熊明望 （四川大学电气信息学院，成都 610065） 摘要：根据三相电压型PWM整流器(VSR)工作原理，工程上常采用传统的电压电流双闭环控制系统，其存在启动时电压过冲、抗干扰能力弱、功率因数降低等问题。为此，提出了在电流内环引入有功电压前馈补偿，在电压外环引入负载电流前馈补偿的控制思想，优化了dq坐标系下的电压电流双闭环控制策略，抑制了启动过程中的电压过冲、增强了系统的抗干扰能力，提高了功率因数。最后通过Matlab/Simulink软件仿真分析，仿真结果验证了改进后的控制策略的可行性和有效性。 关键字：三相VSR；双闭环；线性解耦；前馈补偿 中图分类号：TM461 文献标识码：A 文章编号：1001-1390(2016)10-0000-00 Study on an improved feed-forward compensation control strategy for three-phase VSR Cheng Man, Zhang Dairun, Zeng Zhenhao, Xiong Mingwang (School of Electrical Engineering and Information, Sichuan University, Chengdu 610065, China) Abstract: According to the working principle of three-phase voltage source PWM rectifier(VSR), the projects are oftenused in the traditional voltage current double closed loop control strategy, which causes problems such as voltage overshoot, weak anti-interference ability and low power factor. The paper puts forward a modified control strategy, in which an active voltage feed-forward compensationcan be introduced into the current inner-loop, and a load current feed-forward compensation can be introduced into voltage outer-loop. This modified double closed-loop control strategy is able to decrease the voltage overshoot, improve the anti-interference ability of the system, and improve the power factor. Finally, the simulation of the control system was built with Matlab/Simulink, the simulation results have verified the feasibility and effectiveness of the modified control strategy. Keywords: three-phase VSR, double closed-loop, linear decoupling, feed-forward compensation 0引言 PWM整流器通过控制，可实现网侧电流正弦化，且运行于单位功率因数，甚至能量可双向传输，因而被广泛应用到各类电力电子应用系统中，如功率因数校正、静止无功补偿、有源电力滤波、统一潮流控制器等[1]。从数学模型出发，由于三相电压型PWM整流器（三相VSR）是一个典型非线性多输入多输出系统，各状态变量之间存在耦合，且状态变量和控制变量之间相互影响牵制，因此传统电压电流双闭环控制策略存在动态响应慢、抗干扰能力弱、输入电流畸变大等缺点。 文献[2]提出了一种改进型双闭环控制策略，它将电网电压扰动量与负载电流扰扰量合成同一信号加入前馈补偿中，结果表明系统抗干扰能力增强，但动态响应速率有待提高。文献[3]提出了提出一种基于同步旋转dq坐标系下无电感L参数的电流内环解耦控制策略，电压外环采用滑模控制。它的优点是控制不受电感值L参数变化的影响，但是外环滑膜控制算法复杂，工程实际应用中难以运用。本文在传统双