三相电压型整流器双环PI数字控制设计

王 磊

（韩山师范学院物理与电子工程系，广东潮州 521041）

三相电压型整流器双环PI数字控制设计

王 磊

（韩山师范学院物理与电子工程系，广东潮州 521041）

三相电压型整流器的控制环路设计一直是一个未能彻底解决的难题．文章给出了基于状态空间平均模型并结合空间矢量脉宽调制的PID双环控制的设计过程，并对给定参数的实例进行了仿真验证．通过仿真实例与设计过程的比较，分析指出了设计过程中的固有问题及解决方向．

三相电压型整流器；双环PID控制；数字控制；空间矢量脉宽调制

1 引言

近年来，由于能量可双向流动、效率高和功率因数高等优点[1]，三相PWM整流器逐渐取代传统的相控二极管/三极管桥式整流器，成为许多用电设备的基本组成部分．

三相桥式电压型整流器是三相PWM整流器的一种常用形式．它的控制目标主要有两个：高功率因数和输出电压的稳定．最直接的方法是采用两个PI控制器分别对输出和无功功率进行控制，控制无功的电流环作为内环，对输出电压的控制作为外环．电流环对无功的控制，可以采用由逆变器借鉴而来的空间矢量调制方法．

三相电压型整流器环路设计的难点在于[2]：双环控制较为复杂，系统的非线性较强，采用线性化模型描述及线性控制方法难以同时得到稳态和暂态的理想特性.

基于三相电压型整流器的状态平均模型，本文给出了结合空间矢量脉宽调制的PID双环控制的设计过程，并对给……