摘要：为了将直流母线电压维持在所需的水平,并更好实现整流器的单位功率因数运行,基于预测控制设计实现了三相vienna整流器的电流控制策略。提出一种改进预测电流控制算法,在每个开关周期的开始,计算整流器平均电压矢量,同时在开关周期结束时消除输入电流矢量分量的跟踪误差,输出矢量再以空间矢量调制SVPWM方法得到调制波,经过驱动电路实现对开关器件MOSFET的控制。基于改进预测电流控制设计了三相vienna的仿真与实验平台,结果展现了其在动态和稳态下的良好性能。

摘要：LCL滤波器因其能有效减小高频谐波而被广泛应用于整流器和逆变器之中,但传统LCL滤波器中2个独立的电感需要用独立的磁芯进行绕制,不符合电力电子设备不断小型化的趋势。为减小电感体积、提高功率密度、实现电源设备的小型化,采用解耦磁集成的方法,将传统LCL滤波器中的2个分立电感设计成一个集成电感。分析了电感的磁通、磁阻等,对其进行了数学建模,并通过仿真验证了其可行性。由于磁芯材料的限制,2个电感之间不可能完全解耦,这会影响集成LCL滤波器的滤波特性;但通过合理的设计,可将耦合作用限制在可接受的范围内,保证其滤波特性。最后,通过试验验证了磁集成LCL滤波器的有效性。

摘要：三相vienna整流器传统双闭环PI控制系统存在动态性能较差、参数设计困难的问题。为此,基于直接功率控制(direct power control,DPC)理论,将滑模控制(sliding mode control,SMC)应用到vienna整流器中,控制系统内环采用PI控制器满足系统稳定性要求,系统外环选取滑模变结构控制器以改善系统的动态响应特性及鲁棒性。同时,为解决三电平整流器中点电位波动问题,引入平衡因子,采用正负小矢量相互抵消的方法来平衡中点电位。此外,为有效抑制启动瞬间出现的冲击电流,设计了一种三段式启动控制策略,从而实现对整流器的软启动。最后,在Matlab/Simulink软件中搭建三相vienna整流器控制系统仿真模型,验证了滑模直接功率控制策略和软启动方案的正确性和有效性。

摘要：通过对vienna整流器工作原理的分析，针对其拓扑的电压空间矢量特性，设计了基于空间矢量控制原理的vienna整流器控制系统。通过电压外环和电流内环控制实现vienna整流器的单位功率因数运行，并控制冗余小矢量的作用时间以完成中点电位平衡控制。最后搭建了实验平台对控制策略进行验证。证明了所提出控制策略的可行性。

摘要：提出一种应用于vienna整流器的频率自适应快速重复控制方法。通过基波频率下的坐标变换,vienna整流器的6k±1次谐波转化为6k次交流分量,该方法根据交流分量设计内模部分的谐振频率,其分数延时部分使用拉格朗日插值多项式代替,有效的提高了电流内环的动态响应速度。当电网频率波动时,通过在线调整重复控制器内模的谐振频率,使谐振频率跟随谐波频率的实际值,从而使vienna整流器在电网频率波动时获得更高的电流质量。仿真结果表明所提控制策略的有效性和可行性。

摘要：通过对vienna整流器基本原理分析,建立了d-q坐标系下的数学模型。由于系统具有强耦合、非线性的特点,利用前馈解耦控制策略实现对d、q轴的解耦控制。一方面,基于频域法对电流内环进行分析,借助MATLAB单输入-单输出SISO(single input-single output)设计工具,合理配置电流内环控制器零点位置与环路增益,实现对网侧电流快速性与稳定性的控制;另一方面,电压外环易受到负载电流影响,通过对外环控制器零点和环路增益优化配置,提高系统鲁棒性。此外,重点分析了在负载电流干扰的情况下影响电压外环控制器稳定性的成因。最后,利用MATLAB/Simulink软件搭建仿真平台,验证了电流内环和电压外环控制器参数设计的正确性与合理性,使VIENNNA整流器双闭环控制系统具有良好的稳定性能和动态性能,并在负载波动的情况下,保持良好的控制效果。

摘要：考虑到滤波电感、开关器件寄生参数和控制延迟等影响因素,整流器可能工作于非单位功率因数状态。此时,整流器若采用传统基于载波的脉宽调制(Carrier-based pulse width modulation,CB-PWM)策略,则会产生电压电流极性不一致的区域,进而导致开关管误动作、降低整流器性能。为此,基于传统CB-PWM策略提出一种改进载波脉宽调制策略(Modified carrier-based pulse width modulation,MCB-PWM)来改善整流器过零点畸变现象。首先,基于三相vienna整流器工作原理,建立两相旋转(d-q)坐标系下的数学模型;其次,详细分析传统CB-PWM策略引起网侧电流过零点处波形畸变的原因,设计补偿措施,给出所提MCB-PWM策略的具体原理;此外,结合传统双闭环控制,形成系统整体控制框图;最后,利用Matlab/Simulink仿真,将传统CB-PWM策略与所提MCB-PWM策略进行对比,结果表明,所提MCB-PWM策略能显著改善输入电流过零点畸变现象,理论分析的正确性和有效性得到了验证。

摘要：针对vienna整流器三相电流的基波分量和奇次(2k+1)谐波分量建立旋转坐标系下的数学模型,其中基波分量转换成为直流量,(2k+1)次谐波分量转化为2k次交流量。根据数学模型设计基波和奇次谐波分量的复合控制策略,提出了三相vienna整流器的快速重复控制策略,并采用MATLAB进行仿真验证。理论分析和仿真结果表明,快速重复控制策略减少了重复环节的数据运算量和存储量,提高了输入电流的动态响应速度。

摘要：针vienna整流器的非线性特征,以及需要良好的动态性能和鲁棒性能,提出一种基于滑模变结构的 vienna整流器的控制器;电压外环采用滑模变结构控制、电流内环采用误差迭代PI算法,改善三相vienna整流器的动态响应性能,达到无静差调节地目的。根据主电路拓扑建立vienna整流器的数学模型,设计了基于误差迭代PI算法和滑模变结构理论的vienna整流器控制器,仿真与实验结果表明该控制策略能达到控制目的,具有动态响应速度快和鲁棒性能强等特点,实验得出,超调电压超出参考值50 V时,到达稳定值的时间大约需要0.015 s。

摘要：vienna整流器因其输出侧上下电容参数特性不一致、控制方法运用不适合,导致出现中点电压不平衡,不利于整流器的安全稳定运行。针对这个问题,研究vienna整流器工作时各矢量对中点电位的影响,并设计一种中点电位波动小的高性能整流器。为了简化控制过程,将目标矢量旋转到第一个大扇区,然后将三电平空间矢量平面转移为两电平空间矢量平面,然后进行SVPWM调制,仿真结果验证了方法的可行性,可以在vienna整流器运行时有效压制中点电位。