PWM整流器的模糊PI內模控制策略

唐健李鵬++盤宏斌++郭有貴++沈正斌

摘要：PWM整流器模型中的非線性特性給控制器的設計帶來一定的困難，且隨著對整流器性能的要求日益提高，傳統控制在性能上已難以令人滿意。對此提出一種新的雙閉環控制策略，電壓外環采用模糊PI控制，電流內環采用內模控制。模糊PI控制使系統具有更快的動態響應和更小的超調，電流環內模控制解決控制器過分依賴精確數學模型的問題，提高電流環的抗擾性能，并簡化了控制器設計。理論分析和仿真對比驗證了所提控制策略的正確性和可行性。

關鍵詞：PWM整流器；模糊PI；內模控制；三相

中圖分類號：TM461文獻標識碼：A

1概述

因具有高功率因數、直流側電壓穩定可控以及網側電流低諧波等優點，PWM整流技術被廣泛用于各種功率應用場合[1-3]。PWM整流器非線性、強耦合等特性，給設計帶來了不便，控制器的設計顯得至關重要，近年來不斷有新的控制方法提出[4-6]。文獻[4]在直接功率控制中提出用預測方法確定電壓空間矢量的作用時間，減少運算量，改善了功率控制中開關表控制結構復雜的問題。文獻[5]提出在電流環比例諧振控制基礎上對電網電壓諧波進行預測，省去兩次坐標變換和前饋解耦，從而提高了動態響應性能。文獻[6]針對無差拍電流控制數字控制器滯后、采樣延時等導致運算實時性不高，過分依賴精確參數的問題，提出重復控制思想對電網電流預測值進行補償的超前一拍控制算法，改善了無差拍控制性能。

本文通過分析PWM整流器模型，指出傳統PI控制器在設計中的不足，并提出了將內模控制和模糊PI控制方法應用于PWM整流器，結合工程設計方法設計模糊PI內模控制器，并通過仿真驗證了所提控制策略的正確性。