基于分数阶PI的三相电压型PWM整流器双闭环矢量控制方法技术

技术编号:13782944 阅读:68 留言:0更新日期:2016-10-04 23:44
本发明专利技术公开了一种基于分数阶PI的三相电压型PWM整流器的矢量控制方法。控制方法采用双闭环矢量控制。首先对三相电压型整流器施加基于整数阶PI的电流内环控制,再对三相电压型整流器施加基于分数阶PI的电压外环控制,其次采用SVPWM生成方式,形成一种基于分数阶PI的三相电压型PWM整流器的双闭环矢量控制方法模型,最后对上述的矢量控制模型进行参数整定。本发明专利技术使三相电压型PWM整流器系统获得更好的抗扰性和鲁棒性,解决了现有控制方法精确性低、稳定性差或复杂度高的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于整流器控制
,具体涉及一种基于分数阶PI的三相电压型PWM整流器双闭环矢量控制方法
技术介绍
三相单位功率因数的电压型PWM整流器具有功率因数高、直流侧电压稳定、可控及网侧电流正弦度高、谐波含量小、电能双向流动等优点,故被广泛应用到工业的各个领域。其控制系统多采用双闭环结构(即电流内环和电压外环)的矢量控制。该控制策略中包含有三个独立的PI控制器,它们的参数需要相互协调才能达到系统整体的暂态和动态指标。由于PWM整流器是一个强非线性的耦合系统,对模型的建立不够精确,并且整流器的系统参数具有时变特性,并易受到外部扰动,同时PWM整流器由于输出直流侧电压的改变而使得系统工作点会发生变化,因此使得传统的PID控制不能很好的适用于PWM整流器的控制。同时传统的PI控制器对网侧电感的微小变化十分敏感,此外,整流器内部参数的不确定和负载扰动的存在,更增加了控制器参数整定的难度。传统PID控制往往难以获得满意的控制效果,而目前普遍应用的神经网络控制、自适应控制及滑模控制等,虽然控制品质有改善,但是增加了控制器设计的复杂程度,模型和参数整定相对比较复杂,应用于实际比较困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于分数阶PI的三相电压型PWM整流器双闭环矢量控制方法,使三相电压型PWM整流器系统获得更好的抗扰性和鲁棒性,解决了现有控制方法精确性低、稳定性差或复杂度高的问题。本专利技术所采用的技术方案是,一种基于分数阶PI的三相电压型PWM整流器双闭环矢量控制方法,包括以下步骤:步骤1,对三相电压型整流器施加基于整数阶PI的电流内环控制;步骤2,再对三相电压型整流器施加基于分数阶PI的电压外环控制;步骤3,采用SVPWM生成方式,形成基于分数阶PI的三相电压型PWM整流器的双闭环矢量控制模型;步骤4,对步骤3的双闭环矢量控制模型进行参数整定。本专利技术的特点还在于,步骤1中,电流内环控制采用前馈解耦控制方式,控制器采用整数阶PI控制器。步骤2中,电压外环控制采用分数阶的PI控制器。步骤4中,电流内环控制按照典型I型设计,其参数的整定规则为 k p _ i = L 3 T s K P W M k i _ i = R s 3 T s K P W M ]]>进一步地,取ki/kp=Rs/L。步骤4中,电压外环的参数整定运用频域校正法,并引入Flat Phase校正条件,则需要满足以下三个方程: Kk p 1 + ( T v ω ) 2 1 + ( T i ω ) 2 [ 1 + k i c o s ( λ π / 2 ) ω λ ] 2 + [ k 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于分数阶PI的三相电压型PWM整流器双闭环矢量控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,对三相电压型整流器施加基于整数阶PI的电流内环控制;步骤2,再对三相电压型整流器施加基于分数阶PI的电压外环控制;步骤3,采用SVPWM生成方式,形成基于分数阶PI的三相电压型PWM整流器的双闭环矢量控制模型;步骤4,对步骤3的双闭环矢量控制模型进行参数整定。

【技术特征摘要】
1.一种基于分数阶PI的三相电压型PWM整流器双闭环矢量控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,对三相电压型整流器施加基于整数阶PI的电流内环控制;步骤2,再对三相电压型整流器施加基于分数阶PI的电压外环控制;步骤3,采用SVPWM生成方式,形成基于分数阶PI的三相电压型PWM整流器的双闭环矢量控制模型;步骤4,对步骤3的双闭环矢量控制模型进行参数整定。2.根据权利要求1所述的基于分数阶PI的三相电压型PWM整流器双闭环矢量控制方法,其特征在于,步骤1中,电流内环控制采用前馈解耦控制方式,控制器采用整数阶PI控制器。3.根据权利要求1所述的基于分数阶PI的三相电压型PWM整流器双闭环矢量控制方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨宁宁吴朝俊徐诚贾嵘
申请(专利权)人:西安理工大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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