基于逆变输出的PWM整流回馈自适应控制

论文摘要

基于逆变输出的PWM整流回馈自适应控制在交流传动系统领域有着广泛的应用。在交-直-交电压型变频调速系统中,双PWM的整流器和逆变器采用PWM技术,对整流桥进行正弦PWM控制,使得输入电流接近正弦波且相位可控,其输入电流中就只含与开关频率有关的高次谐波,这些高次谐波次数高,容易滤除,同时也使功率因数接近1,减少了对电网的公害。本文在稳态条件下,分析了电压型PWM整流器的工作原理,得出关键在于网侧电流控制的结论。在PWM整流器三相静止坐标系数学模型的基础上,引入两相旋转坐标系,推导出两相旋转内坐标系下的d-q数学模型。分析比较了三相电压型PWM整流器的两种电流控制方法间接电流控制和直接电流控制。文中针对直接电流控制,设计了电流闭环和电压闭环的双闭环控制系统。由于此系统某些部分属于非线性,其中相关的参数也并不好测,传统的PI调节器无法对其进行优化,从而导致系统在某些情况下不稳定。为了使系统更稳定,控制效果更优秀,便在此基础控制下进行改进,利用神经网络控制,得出一种基于PWM整流回馈的自适应控制系统,以取得更优效果。最后,在理论分析的基础上,对直接购买的两台二极管电压型交-直-交变频器进行改造及实验,在此基础上拍摄了相关的实验波形,并对实验结果进行了分析说明,证明了设计的准确性与有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 可控硅可逆调速系统问题的提出
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本文所做的工作
• 第二章 PWM 整流电路系统模型及工作原理分析
• 2.1 单相电压型PWM 整流器工作原理
• 2.2 三相VSR 系统模型
• 2.2.1 基于三相静止坐标系的系统模型
• 2.2.2 基于两相旋转坐标系系统模型
• 2.3 三相VSR 电流控制技术
• 2.3.1 VSR 间接电流控制
• 2.3.2 VSR 直接电流控制
• 2.4 三相VSR 控制方法
• 2.4.1 基于三相静止坐标系模型的控制方法
• 2.4.2 基于同步旋转坐标系模型的控制方法
• 2.5 本章小结
• 第三章 神经网络控制
• 3.1 神经网络控制分类
• 3.1.1 神经监督控制
• 3.1.2 神经网络直接逆动态控制
• 3.1.3 神经网络参数估计自适应控制
• 3.1.4 神经网络模型参考自适应控制
• 3.1.5 神经网络内模控制
• 3.2 当前神经网络控制的研究课题
• 3.3 神经网络控制技术基础
• 3.3.1 控制用神经元模型
• 3.3.2 神经网络模型及其学习算法
• 3.4 神经网络直接控制
• 3.4.1 神经网络直接控制概述
• 3.4.2 神经网络控制器的设计
• 3.5 本章小结
• 第四章 PWM 整流回馈自适应控制系统
• 4.1 双PWM 交流变频器系统拓扑结构
• 4.1.1 主回路构成
• 4.1.2 主电路器件参数选择
• 4.2 控制系统设计
• 4.2.1 系统原理
• 4.2.2 系统设计
• 4.2.3 基于系统的神经网络控制器的设计
• 4.2.4 系统实验及结果分析
• 4.3 本章小结
• 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文