內容簡介
本書系統地論述了電壓型PWM整流器的結構、原理及非線性控制理論在電壓型PWM整流器控制中的套用。本書分為7章。第1章論述了電壓型.PWM整流器非線性控制的現狀及趨勢,介紹了衡量整流器的性能指標;第2章依據整流器的拓撲結構介紹了整流器的工作原理、數學模型及空間矢量算法;第3章依據瞬時功率理論,論述了各種整流器直接功率控制策略;第4章論述了反饋線性化控制理論及在整流器控制中的套用;第5章介紹了Lyapunov穩定控制及無源性的控制理論,論述了基於Lyapunov穩定控制和無源控制理論的電壓型PWM整流器控制策略;第6章介紹了自抗擾技術及在整流器控制中的套用;第7章介紹了反步法及在整流器控制中的套用。
本書可供從事電力電子技術的科研和工程技術人員參考,也可作為高校相關專業本科高年級學生、研究生的參考書。
目錄
前言
第1章 緒論
1.1 電壓型PWM整流器控制研究現狀及趨勢
1.1.1 電壓型PWM整流器控制研究現狀
1.1.2 電壓型PWM整流器控制研究趨勢
1.2 電壓型PWM整流器性能指標
1.2.1 直流側性能指標
1.2.2 交流側性能指標
第2章 電壓型PwM整流器工作原理及基本數學模型
2.1 電壓型PWM整流器主電路拓撲結構
2.1.1 不控和半控電壓型整流器
2.1.2 電壓型PWM整流器
2.2 電壓型PWM整流器工作原理
2.2.1 電壓型PWM整流器的兩種工作狀態
2.2.2 電壓型PWM整流器電壓電流矢量關係
2.2.3 整流器開關工作狀態
2.2.4 整流器的整流與逆變換流過程
2.3 電壓型PwM整流器基本數學模型
2.3.1 電壓型PWM整流器在三相uvw坐標系中的數學模型
2.3.2 電壓型.PWM整流器在兩相靜止αβ坐標系中的數學模型
2.3.3 電壓型PWM整流器在兩相同步鏇轉dq坐標系中的數學模型
2.4 電源不平衡時電壓型PwM整流器數學模型
2.4.1 考慮各種因素時的電壓型PWM整流器等效電路
2.4.2 電源不平衡時電壓型PWM整流器數學模型
2.5 PWM整流器空間矢量算法
2.5.1 PWM整流器空間矢量算法
2.5.2 PWM調製模組工作波形
第3章 電壓型PWM整流器直接功率控制
3.1 功率理論
3.1.1 傳統的功率定義
3.1.2 瞬時功率計算
3.2 電壓型PwM整流器電壓定向直接功率控制
3.2.1 有交流電壓感測器控制策略
3.2.2 無交流電壓感測器控制策略
3.3 虛擬磁鏈定向的電壓型PWM整流器直接功率控制
3.3.1 系統的組成
3.3.2 工作原理
3.3.3 系統的優缺點
3.4 基於輸出調節子空間的電壓型PwM整流器直接功率控制
3.4.1 系統組成
3.4.2 系統的工作原理
3.5 設定扇形邊界死區的電壓型PwM整流器直接功率控制
3.5.1 功率滯環比較器的滯環寬度對整流器DPC系統的影響
3.5.2 設定扇形邊界死區的整流器DPC系統
3.6 設定雙開關表的電壓型PWM整流器直接功率控制
3.6.1 電壓型PWM整流器DPC系統性能分析
3.6.2 電壓型PWM整流器雙開關表控制
3.6.3 採用雙開關表電壓型PWM整流器DPC系統
3.6.4 雙開關表電壓型.PWM整流器DPC系統仿真
3.7 功率前饋解耦控制的電壓型PwM整流器功率控制
3.7.1 電壓型PWM整流器前饋功率解耦控制系統結構
3.7.2 電壓型PWM整流器前饋功率解耦控制系統設計
3.7.3 系統控制原理
3.8 功率內環和電壓平方外環的電壓型PWM整流器控制
3.8.1 電壓型PWM整流器功率模型及解耦控制
3.8.2 功率內環和直流電壓平方外環電壓型PWM整流器控制系統
……
第4章 電壓型PWM整流器反饋線性化控制
第5章 基於存儲函式的電壓型PWM整流器控制
第6章 電壓型PWM整流器自抗擾控制
第7章 基於反步法的電壓型PWM整流器控制
參考文獻
書摘
第1章 緒論
在交流網側,使用功率二極體或晶閘管實現不控整流和可控整流(相控整流)的整流器,電流波形畸變給電網注入了大量的諧波及無功功率,造成了嚴重的電網“污染”;對於可控整流器,在深控時存在功率因數低、直流電壓波動等問題,制約了整流器在工業中的套用。
近年來開始對電壓型PWM整流器進行了研究,電壓型PWM整流器具有交流側交流電流低諧波、單位功率因數、能量雙向流動及恆定直流電壓控制等優點,日益引起人們的關注。由於電壓型PWM整流器具有上述優點,現已開始套用於單位功率因數整流、工業直流電源、交流傳動等工業領域中。
1.1 電壓型PWM整流器控制研究現狀及趨勢
1.1.1 電壓型PWM整流器控制研究現狀
1.電壓型PWM整流器控制策略
(1)電流控制策略
電流控制策略有“間接電流控制”和“直接電流控制”兩種控制策略。實際上間接電流控制是幅相控制,根據系統低頻穩態數學模型(反映穩態下電壓平衡關係)通過控制電壓型PWM整流器的交流側電壓基波的幅值、相位,從而間接控制網側電流。“間接電流控制”策略…的顯著優點是結構簡單、無需電流感測器、靜態特性良好,但這種控制方式的不足是:穩定性差、動態回響慢、動態過程中存在直流電流偏移和很大的電流過沖、自身無限流保護、需有過流保護,制約了該種策略的套用“直接電流控制”策略是通過對交流電流的直接控制而使其跟隨電流給定信號的控制方法,採用交流電流內環、直流電壓外環構成整流器控制系統,既可實現單位功率因數,又可控制直流電壓恆定。直接電流控制的PWM整流器採用空間矢量調製方式,直流電壓利用率得到了提高,採用雙閉環結構,電壓外環輸出作為電流指令,電流內環則控制輸入電流,使之快速跟蹤電流指令,其動態回響速度較快、限流容易、控制精度高,在工程實際中得到了套用。
……