数字控制可逆PWM变换器研究

admin · 发表于 2023-10-5 20:28:26

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可逆PWM变换器具有单位功率因数运行、能量双向流动、直流母线电压恒定可控等优点，具有广泛的应用背景。随着计算机技术的发展，采用以DSP（数字信号处理器）作为硬件控制核心的控制器成为PWM变换器的发展方向。从PWM变换器的拓扑结构出发，建立了PWM变换器在三相静止坐标系、两相静止坐标系和两相同步旋转坐标系下的数学模型。研究了软件锁相环的原理和性能。阐述了电压空间矢量PWM技术的原理和实现方法，并对其死区效应进行分析进而提出补偿策略。分析了可逆PWM变换器的电压电流双闭环矢量控制的基本原理，并给出了电流内环、电压外环设计方法。在Matlab环境下建立了可逆PWM变换器的器件级仿真模型进行仿真研究。针对三相电网电压不平衡的情况，讨论了针对抑制负序电流的双闭环矢量控制策略，并进行仿真研究。把线性自抗扰控制器引入到双闭环矢量控制中，并根据可逆PWM变换器，设计了电压外环的自抗扰控制器，给出了参数整定方法，仿真研究表明采用线性自抗扰控制器使系统快速响应无超调，有效抑制负载扰动。完成了以DSP和CPLD为控制核心的可逆PWM变换器的样机设计，包括采样和调理电路、数字输入输出电路、模拟输出电路、交流侧电感、直流侧滤波电容、驱动电路设计。并完成了DSP和CPLD的软件编写和调试。搭建了实验系统，完成了样机的整流运行模式实验。包括系统软启动实验、负载变化等实验，实现了高功率因数运行。

数字控制可逆PWM变换器研究

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