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《外文翻譯--三相電壓型pwm整流器建模和仿真研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、重慶理工大學文獻翻譯二級學院應用技術學院班級學生姓名康亮學號譯文要求1、譯文內容必須與課題(或專業(yè))內容相關,并需注明詳細出處。2、外文翻譯譯文不少于2000字;外文參考資料閱讀量至少3篇(相當于10萬外文字符以上)。3、譯文原文(或復印件)應附在譯文后備查。譯文評閱導師評語(應根據學?!白g文要求”,對學生外文翻譯的準確性、翻譯數量以及譯文的文字表述情況等作具體的評價)指導教師:年月日三相電壓型PWM整流器建模和仿真研究摘要:三相電壓型PWM整流器(VSR)廣泛用于AC/DC/AC系統(tǒng)前端整流。
2、考慮到VSR本身非線性特點,建立適合于控制器設計上的數學模型比較,提出了一種狀態(tài)反饋解耦控制電流內環(huán)和直流電壓平方外環(huán)的電壓型PWM整流器新型控制策略,基于功率平衡理論,采用解耦狀態(tài)反饋控制方法,分析并建立了三相電壓型PWM整流器d‐q坐標系下的線性化數學模型。由于采用直流電壓平方外環(huán),使典型的非線性模型線性化,控制器設計直觀精確,提高了直流電壓和網側電流的跟蹤能力,改善了波形。提出了一種空間矢量的簡化算法,簡化了運算過程。在MATLAB/SIMULINK環(huán)境中建立了仿真模型。仿真結果表明:所設
3、計整流器具有優(yōu)良的穩(wěn)態(tài)性能和快速的動態(tài)響應,實現簡單,具有一定的實用價值。關鍵詞:電壓型PWM整流器;功率平衡;解耦狀態(tài)反饋;空間矢量脈寬調制;仿真引言在當今的電力系統(tǒng)當中大都采用二極管和相控轉換器。這種轉換器電路簡單,但缺點是線電流畸變嚴重和功率因數較低。為了解決這個問題,PWM整流器的基于線電流波形整定的的各種功率因數校正技術被提出來了。PWM整流器有以下幾個優(yōu)勢比如:直流總線電壓的控制功率雙向流動單位功率因數、線電流正弦化。為了提高輸入功率因數和整定輸入電流正弦化,整流裝置采用了許多控制技
4、術,傳統(tǒng)的整流模型是多輸入多輸出非線性系統(tǒng)。整流器控制中最困難的就是非線性。在優(yōu)秀的研究報告中,直接電流控制傳統(tǒng)的控制策略是建立功率因數補償的內環(huán)和電壓調節(jié)的外環(huán)的雙環(huán)控制。大多數的系統(tǒng)參數依賴于PI調節(jié)器:輸出電壓控制環(huán)會產生電流內環(huán)的參考電流的參考指數或振幅。電流內環(huán)的作用是是三相交流負載的電流跟隨給定信號的變化。本文著重探討了VSR的建模和控制。以一種新的基于電力電量平衡方程來取代原有的非線性方程。然后應用非線性輸入變換使改進后的模型線性的。提出了一種簡化算法空間矢量PWM整流器。該算法避
5、免了傳統(tǒng)方法的查表的正弦或反三角和復雜計算的需要是直接計算空間電壓矢量的責任周期跟蹤參考電壓矢量在每一個環(huán)節(jié)上的空間矢量。1、VSR的建模和控制1.1VSR在dq坐標系下的數學模型三相電壓型電路的主電路如圖1所示,每個半導體開關由一個IGBT和并行的二極管組成。這里ua,ub,uc分別為三相平衡電壓源的相電壓,ia,ib,ic為相電流,vdc是直流輸出電壓,R和L分別代表濾波電抗器的電阻和電感,C是平滑電容,RL是直流側負載,il是負載電流。以下公式描述了整流器在dq坐標下的動態(tài)特性:在這里ur
6、d=Sdvdc,urq=Sqvdc,urd,urq,和Sd,Sq分別是整流器輸入電壓,在同步旋轉dq坐標系的開關函數。ud,uq和id,iq分別為同步旋轉dq坐標下的電壓源和電流,ω為角頻率。圖1,三相電壓型整流器主電路1.2電流環(huán)狀態(tài)反饋解耦方法在上述的非線性方程中,公式(1)(2)說明sd,sq與狀態(tài)變量vdc有關,urd=Sdvdc和urq=Sqvdc,說明urd和Sd,urq和Sq沒有動態(tài)關系,因此一個非線性輸入變換可以用于修改將舊的輸入變量sd,sq變成urd,urq,而且模型說明d‐
7、q電流和耦合電壓wliq和wlid有關系,而且受主電壓ud,uq以及urd和urq的影響。公式(1)和(2)中的urd和urq表示為公式(4)(5)。將公式(4)(5)帶入公式(1)(2),被控變量和新輸入的最關系是線性和解耦的非線性表達,VSR的預期關系是:從等式中我們可以看到,兩個軸的電流是完全解耦的,與只和期望的id與iq是有關系的,電壓環(huán)和電流環(huán)采用簡單的PI控制方法。1.3外環(huán)電壓設計公式(3)描述了Vdc的模型,功率平衡方程可以用來輔助替代方程模型。吸收的有功功率交流電流功率(Pac
8、)和有功功率轉換器直流功率(Pdc)表達:Pac和Pdc的關系是:Pac=Pdc+Ploss(10)Ploss包括電阻R功率損耗以及開關和VSR傳導損失,電阻R通常很小,它實際上是合理的忽視它的能量損失,整流器損失是比電阻R損失功率大,但它們仍然是總功率很小的一部分,因此,忽略整流器損失沒有明顯的損失整流器準確性。如果更精確的表示損失,需要整流器可以表示一個小電阻RL,直流側總電阻用RL表示,從Pac=Pdc中可以看出,下面是動態(tài)結果:重新整流公式得:由Vdc的單相特性,以為變量,公式(12)就