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原文传递 PWM整流控制策略研究

论文题名：	PWM整流控制策略研究
关键词：	PWM整流器;控制策略;扇区判断;MATLAB仿真
摘要：	随着航天航空、船舶事业的发展,行业内相关的应用设备越来越精密,对电源所能够提供的电能质量要求也越来越高。在直流电源方面,能够提供稳定输出、且对电网影响小的整流器已经成为了诸多行业的迫切需要。本文在查阅文献的基础上,对具有能够四象限运行、改善交流侧电流波形的PWM整流器进行了控制策略的研究。　　文章首先指出了电网电力谐波的危害,并列出相应的标准,通过几种治理谐波的方法的比较,总结出了目前比较具有应用前景的当属PWM整流器。PWM整流器的应用从源头上治理了谐波的污染,与普通整流器相比,具有更好的交流特性。此外,PWM整流器也在其他方面诸如有源电力滤波(APF)及无功补偿(SVG),统一潮流控制器(UPFC)以及太阳能、风能等可再生能源并网发电等领域获得了成功的应用。在得出PWM整流器具有十分广阔应用前景的基础上,文章通过分析PWM整流器的发展和研究现状,得出了目前研究方向主要在针对三相电压型整流器的控制策略方面,为接下来的工作指明了研究方向。　　具体研究方向上,本文主要研究了直接电流控制(DCC)策略及直接功率控制(DPC)策略,控制策略的实现是建立在系统数学模型的分析基础之上的,而数学建模又是与整流器拓扑结构和工作原理相关。于是,文章需要分析三相VSR的拓扑结构和换流过程,在理解工作过程的基础上建立了不同坐标系下的系统数学模型。给出两种控制策略的基础理论和控制策略应用的合理性,并提出各控制策略下VSR系统的结构。　　在确立了控制策略的研究方法和理论基础之上,文章给出各控制策略控制系统的具体设计过程,包括影响系统表现的电感和电容设计、DCC策略的双闭环设计、DPC系统各环节的设计,进而在设计的基础上对两种控制策略分别进行独立的MATLAB仿真和联合比较仿真,以得出了不同策略不同指标表现方面的优劣性。　　文章针对DPC系统的扇区判断环节,给出一种新的判断方法,通过简单的乘法和加减比较即可获得正确的扇区号,不需再计算耗时的三角函数和除法运算或精度不高的查表法。　　在仿真的基础上,文章给出了DCC控制策略下系统硬件的实现方法,分别对弱电控制环节和强电功率变换环节的电路和器件做设计和选择,在基于DSP的控制平台上做硬件实验,以验证DCC策略的正确和有效性。
作者：	许鹏
专业：	控制理论与控制工程
导师：	罗耀华
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文