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无网侧电压传感器PWM整流器控制技术的研究

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部分变量注释表

1 绪论

1.1课题背景(Subject Background)

1.2整流器的发展现状(Development Status of Rectifier)

1.3无网侧传感器整流器控制算法的概述(Introduction of Control Algorithm for Sensorless Rectifier)

1.4主电路器件选型的概述(Introduction of Selection of Main Circuit Devices)

1.5本文研究的主要内容(Main Content of the Research)

2 无网侧电压传感器PWM整流器

2.1无网侧电压传感器PWM整流器基本工作原理分析(Analyze Fundamental Principles of PWM Rectifier without AC Side Voltage Sensors)

2.2 无网侧电压传感器 PWM 整流器数学模型( Mathematical Model of PWM Rectifier without AC Side Voltage Sensors)

2.3无网侧电压传感器PWM整流器控制算法的选择(Selection of Control Strategy of PWM Rectifier without AC Side Voltage Sensors)

2.4软启动过流抑制(Restrain Overcurrent During Soft Starting)

2.5空间矢量调制策略(SVPWM Strategy)

2.6本章小结(Chapter Summary)

3 基于负反馈谐振滤波器的虚拟磁链观测器

3.1虚拟磁链观测器数学模型(Mathematical Model of Virtual Flux Estimator)

3.2滤波器特性分析(Analysisthe Filtering Characteristics)

3.3基于虚拟磁链的电网电压重构(Reconstruction of Grid Voltage Based on Virtual Flux)

3.4虚拟磁链观测器的延时补偿(Compensation of Delay of Virtual Flux Estimator)

3.5基于虚拟磁链的无网侧电压传感器PWM整流器控制系统

3.6本章小结(Chapter Summary)

4 无网侧电压传感器PWM整流器的系统设计

4.1无网侧电压传感器整流器系统硬件框图(The Diagram of Hardware of Rectifier without AC Side Voltage Sensors)

4.2无网侧电压传感器整流器的主电路器件选型(Selection of

4.3本章小结(Chapter Summary)

5仿真及实验

5.1仿真结果及波形分析(Analysis of Result and Waveform of Simulation)

5.3实验结果及分析(Analysis of Result and Waveform of Experiment)

5.4本章小结(Chapter Summary)

6 全文总结及展望

6.1总结(Conclusions)

6.2展望(Prospect)

参考文献

作者简历

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摘要

电能作为重要的终端能源,在日常生活及工业生产之中随处可见。不同的设备对电能的要求不尽相同,所以需要变流设备对电能进行转换。PWM整流器正是重要的变流设备之一。随着PWM整流器应用范围不断扩大,不同的应用场合对整流器抗干扰能力、体积大小提出了一定的要求。无网侧电压传感器PWM整流器不仅可以降低成本,也可以减少空间占用和提高抗干扰能力,因此得到了科研工作者的关注。本文正是对无网侧电压传感器PWM整流器控制技术,进行详细研究。
  本文对PWM整流器的基本原理进行了分析。根据电路原理,建立三相静止坐标系的数学模型。进而推导出两相静止坐标系的数学模型,再建立两相旋转坐标系下的数学模型。分析和对比了三种常见无网侧电压传感器PWM整流器控制算法,选择双闭环 PI控制作为本文的控制策略。并根据数学模型和典型Ⅰ型系统参数,对电压外环和电流内环的PI参数进行整定。详细的分析了调试设备时,软启动过流的原因,并给出一种软启动过流抑制算法。
  分析了虚拟磁链观测器的基本原理。改进了负反馈谐振滤波器,将其与一阶低通滤波器、双低通滤波器串联结构进行对比。并对负反馈谐振滤波器的参数进行了整定。给出了一种既简单,又行之有效的虚拟磁链延时补偿算法。给出了无网侧电压传感器PWM整流器控制系统框图,为搭建仿真提供依据。
  对PWM整流器系统进行设计。给出硬件系统框图,确定额定参数,对主电路交流侧电感、直流侧电容选型。
  建立仿真系统和搭建实验平台,对整流器进行仿真和实验。通过分析仿真和实验的结果及波形,证明算法的正确性和可行性。

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