PWM整流器数字控制技术研究_电气工程及其自动化.rar

摘要:随着全球电能需求的不断攀升、环境问题的持续恶化、以及人们环保意识的日益增强，越来越多绿色环保的能源利用形式正走进人们的日常生活和社会生产活动中来。PWM（Pulse Width Modulation）整流器具有功率因数高、谐波少、动态响应快、转换效率高等一系列优点，被广泛用作新能源发电装置的电力电子接口。

　　　本文先介绍了电压型PWM整流器的国内外研究背景，简述了部分研究进展及成果。在电网平衡情况下对三相电压型PWM整流器多种交流侧电流控制策略进行对比，。第二章分析及建立了三相电压型PWM整流器在不同坐标系下的数学模型，并研究了三相电压型PWM整流器系统的设计。

　　　电压型PWM整流器控制思路是：PWM整流器的控制本质上是对网侧交流电流的控制，实现的方案有“直接控制”和“间接控制”，在保证直流侧输出电压为恒定值的情况下，实现交流输入电流成为与输入电压同相位的正弦波，从而达到提高功率因数和消除谐波及电能的双向传输的目的。

　　　通过MATLAB中的Simulink仿真软件对固定开关频率的PWM控制策略进行了仿真模型的搭建，并对其进行验证分析。在以上理论分析基础上，本文设计了一套以TMS320F2812 DSP（Digital Signal Processing）为控制核心的硬件系统的设计方案。

关键词：PWM整流器；固定开关频率；硬件设计；仿真验证

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 本课题研究背景及意义-1

1.2 PWM整流器的国内外研究现状-2

1.3 “直接电流”控制策略-3

1.3.1 滞环PWM电流控制-4

1.3.2 固定开关频率PWM控制-4

1.3.3 直接功率控制-4

1.4 本论文研究任务-5

第2章 建模及系统的设计-7

2.1 三相电压型PWM整流器的数学模型-7

2.1.1 三相电压型PWM整流器的原理图-7

2.1.2 不同坐标系下的数学模型-7

2.2 三相电压型PWM整流器系统的设计-10

2.2.1 电流内环PI调节器的设计-10

2.2.2 电压外环PI调节器的设计-11

2.2.3 主电路电感的设计-12

2.2.4 主电路电容的设计-13

2.3 小结-13

第3章 控制策略的仿真研究-15

3.1 仿真电路分析-15

3.1.1 主回路-15

3.1.2 检测电路-15

3.1.3 控制电路-16

3.2 仿真结果-17

3.3 小结-19

第4章 整流器控制系统的硬件设计-21

4.1 系统总结构-21

4.2 DSP控制系统结构-21

4.3 驱动电路-22

4.4 检测及调理电路-23

4.4.1 交流侧电压、电流检测电路-24

4.4.2 直流侧电压检测电路-25

4.5 小结-25

第5章 结论-26

5.1 本文总结-26

5.2 不足之处及未来展望-26

参考文献-27