基于Matlab的三相电压型PWM整流器建模与仿真

摘要：建立了电压型PWM整流器模型，提出一种实用的电流解耦方案，给出一种由dsPIC30F4012型微处理器控制的三相电压型PWM整流器控制系统，详细介绍其系统组成、控制原理及硬件结构，论述其软件流程，给出实验结果。     关键词：PWMi dsPIC30F4012；电流解耦控制；电压型整流器 引言 近几年，在AC／DC变换中，PWM整流器因其能够实现高功率因数运行且几乎不产生谐波而倍受关注。关于PWM整流器的研究在我国也进行了很多年，其实施方案主要有电压型PWM整流器和电流型PWM整流器。电流型PWM整流器由于存在直流储能电感及交流LC滤波环节．因此结构和控制相对复杂，系统损耗较大

三相电压型PWM整流器控制方法的研究,适合三相电压型PWM整流器控制方法的研究

针对二极管整流电路无法实现能量的双向流动问题,提出了一种能量回馈式电压型PWM整流器(VSR)的设计方案,在给出了三相VSR主电路拓扑结构及其一般数学模型的基础上,详细分析了能量回馈式VSR的控制原理,介绍了改进的SVPWM算法的实现,并在Matlab/Simulink中建立了仿真模型。仿真结果表明,该VSR稳定性好、动态响应速度快,实现了能量的双向流动。

选择固定开关频率电流控制策略，给出了三相电压型PWM整流器的双闭环结构，按此方法确定了电压、电流PI调解器的设计方法，同时给出了交流侧电感和直流侧电容的计算方法。在MATLAB／SIMULINK环境下建立其仿真模型，仿真结果表明，该方法使主电路参数的取值范围大大缩小，且保证了系统的动态和静态性能，为实际工程中确定主电路参数和系统设计提供了可靠依据，对三相PWM整流器系统设计有实际意义。

三相电压型PWM整流器的控制方式可分为直接电流控制和间接电流控制。尽管间接电流控制的动态响应不及直接电流控制，但由于它开关机理清晰，不需要电流传感器和电流控制回路，所以PAC控制仍有一定的应用场合。间接电流控制[1]又称幅值相位控制(PAC)，它对PWM整流器输入电流进行开环控制。

为了克服电压定向和虚拟磁链定向直接功率控制技术的缺点，采用了基于输出调整子空间的直接功率控制(ORS-DPC)技术，对三相电压型PWM整流器进行仿真研究. 分析了ORS-DPC技术的系统结构和原理，并对输入电压扇区重新进行了划分，给出相应的开关表，使系统性能进一步提高. 最后利用Matlab/Simulink进行了仿真，验证了扇区划分改进后系统性能的优越性. 研究和分析表明，改进后的ORS-DPC技术保证了对输出电压的良好控制，并且功率因数接近于1.

根据电压空间矢量控制的基本概念和控制框图,建立三相电压型PWM整流器空间矢量控制的仿真模型,并对每个模块进行详细的分析。

提出了一种基于电压型PWM 整流器的电子负载系统结构，在MATLAB中进行仿真研究．仿真结果表明，此方案能够模拟各种设定的负载形式，具有实用性．

三相高功率因数电压型PWM整流器的研究(西南交通大学） 该文首先对BOOST电压型PWM整流器的工作原理进行比较详细的分析，提出了用空间电压矢量方法分析三相单位功率因数电压型PWM整流器的换流方式，建立了整流器在ABC坐标系以及在αβ坐标系、dq坐标系的数学模型.其次，论文对滞环电流控制方法进行了分析，指出了滞环电流控制所存在的缺点以及局限性，仿真验证了理论分析结果.接着，论文结合瞬时无功功率理论和交流电机理论中矢量控制，提出了PWM整流器的电压空间矢量控制，并详细的分析其具体实现，并进行了基于MATLAB中的simulink的仿真研究，仿真结果表明该控制方法的可行性.最后，对PWM整流器的电路参数取值进行了初步的理论分析，通过取值比较验证了分析结果，文章的最后对滞环电流和电压空间矢量这两种控制方法进行了对比比较，阐明了论文的意义.