四象限变流器PWM双闭环控制系统的计算机仿真
双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计及MATLAB仿真验证
双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计及MATLAB仿真目录目录 (1)中英文摘要 (2)摘要 (2)Abstract (2)正文 (3)双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计 (3)设计分析 (3)主电路设计 (8)电流调节器参数计算 (9)信号产生电路 (11)GTR驱动电路原理 (12)辅助回路设计 (13)转速给定电路设计 (13)转速检测设计 (14)MATLAB仿真设计 (15)双闭环调速系统仿真框图 (15)仿真结果 (15)结果分析 (19)总结 (20)参考文献 (21)中英文摘要摘要直流电机由于具有速度控制容易，启、制动性能良好，且在宽范围内平滑调速等特点而在冶金、机械制造、轻工业等工业部门中得到广泛应用。
直流时机转速的控制方法可以分为两类，即励磁控制法与电枢电压控制法。
本文主要研究直流调速系统，它主要由三部分组成，包括控制部分、功率部分、直流电动机。
长期以来，直流电动机因其具有调节转速比较灵活、方法简单等特点，一直在传动领域占有统治地位。
本文对双闭环可逆直流PWM调速系统进行了较深入的研究，从直流调整系统原理出发，逐步建立了闭环直流PWM调整系统的模型。
AbstractWith dc motor speed control is easy, rev, braking performance is good, smooth and in wide range speed adjustment characteristics in metallurgy, machinery manufacturing, light industry, etc. Is widely used in the industrial sector. The rotational speed of dc timing control method can be divided into two categories, namely excitation control method with the armature voltage control method. This paper mainly studies the dc speed regulation system, it mainly consists of three parts, including parts, power control, direct current motor. For a long time, the dc motor because of its adjustment speed is more flexible, simple method and so on, have been occupied dominant position in the field of transmission.In this paper, the double closed-loop irreversible dc PWM speed regulating system, a further study from the principle of dc adjusting system, gradually establish a closed-loop dc PWM adjustment model of the system.正文双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计设计分析双闭环调整系统的传动系统结构图直流PWM控制系统是直流脉宽调制式调速控制系统的简称，与晶闸管直流调速系统的区别在于用直流PWM变换器取代了晶闸管变流装置，作为系统的功率驱动器，系统构成原理图如下所示：直流PWM传动系统结构图其中属于脉宽调制调速系统主要由调制波发生器GM、脉宽调制器UPM、逻辑延时环节DLD和电力晶体管基极的驱动器GD和脉宽调制（PWM）变换器组成。
四象限脉冲整流器的一种控制方法与仿真
四象限脉冲整流器的一种控制方法与仿真No.O1.2011北京电力高等专科学校BeijingElectricPowerCollege电子,通信与自动控制固四象限脉冲整流器的一种控制方法与仿真朱闻名贺升学(西南交通大学电气工程学院,四川成都610031)摘要:本文主要简述两重四象限整流技术的特点,主电路拓扑结构及数学模型.通过采用瞬态电流控制方法来减少整流器网侧谐波量提高交流侧电压电流的功率因数,输出稳定的直流电压,并通过仿真进行验证关键词:两重四象限整流器;瞬态电流控制;仿真中图分类号:TM92'文献标识码:A一,两重四象限整流器的工作原理与数学模型两重四象限整流技术就是将两个两电平四象限整流器并联起来共同给直流负载供电的技术.两重四象限整流技术是2个4QC并联为直流负载供电,中间电容部分存储能量,输出平滑的直流电压,当其中一个整流器出现故障时,另一个仍可以继续工作,这大大提高了系统直流供电质量与可靠性.'(一)四象限整流器的结构与原理图1为四象限整流器电路图….其中LN与RN为折合到二次侧的牵引变压器的漏感和电阻,L与C为二次滤波回路,cd为支撑电容.通过对开关进行导通与关断对直流侧电压进行调制,这样在变流器的输入端生成一个与电网电压同步的脉宽调制波,由四象限整流器等效图,可以得出等效的平衡式:N:jmLNINRNINUs当一定,的幅值和相位由的幅值及其与的相位差来决定,脉冲整流器可以工作在牵引与再生制动两种工况.由公式看出:只要控制了的幅值和相位,就控制了的幅值和相位.二,整流器的控制方法对于四象限电压型整流器,控制方法有间接电流控制和直接电流控制.间接电流控制没有电流反馈回路,结构虽然简单,但是不能很好的使电流跟踪电压,效果不是很理想.直接电流控制应用比较多,尤其瞬态电流控制方法目前广泛应用在动车组变流器,效果优势明显,控制结构相对简单.(一)瞬态电流控制的原理瞬态电流控制公式如下:,M=(乙一Ua)+I/T一I:iJd}UNIN=1+I(,)=o'._(,v风sinta+oosca)sinca-6Xt)其中K1和T为调节器参数;K为比例放大系数;Ia,u一分别为中间直流环节电流和中间直流环节电压;u(t),U为二次侧电压瞬时值和有效值;U为中间直流环节电压的给定值.(二)瞬态电流控制框图图2为瞬态电流的控制框图,通过比较运算后最终输出参考电压,并与三角载波比较生成P_lI『M信号驱动开关.8图2为瞬态电流控制框图三,仿真分析(一)仿真模型根据整流结构搭建MATLAB/SIMULINK仿真模型,模型包括变压器二术.文章编号:1009-0118(2011)一O1—0008一O1次侧漏感和电阻,单相两点平整流模块,滤波电路,支撑电容,阻性负载及瞬态电流控制模块.(三)仿真结果分析通过使用瞬态电流控制策略对两重四象限整流器进行仿真,主要对交流侧功率因数,整流器输入电压及直流侧电压和电流等进行仿真分析.直流电压给定值为3000V,交流输入电流为2500V,采用离散方式,两个整流器的控制模块中,采用三角载波,将两载波的相位差调整为90度.l,交流侧电压与电流交济洌电流具有稳定值,且能稳定迅速地跟随电压,保持着高的功率因数. 2,整流器输入端电压输入端电压在短时间内呈现为一系列的正弦脉冲波,且幅值基本稳定,基本符合整流器电压输入要求.3,直流侧电压与电流西3为直流负载电流～一～,图4为直流侧负载电压从图3,图4看出,直流侧电压与电流能迅速稳定,直流侧直流电压给定值为3000V,从图4看出,直流电压值保持在3000V左右,为逆变器与电机提供了稳定的电源.四,结束语本文主要讲述了动车组两重四象限整流器的结构,原理,并通过使用瞬态电流控制法对整流器进行了仿真控制.从仿真结果看对整流器的控制效果比较满意,功率因数接近1,直流侧电压稳定在额定值,是两重四象限整流器一种理想的控制方法.目前,两重四象限整流技术已经用于高速列车变流器中,但是本文将逆变与电机部分理想等效为了电阻负载,与实际的控制效果还有一定的差距,还需要更接近实际的仿真研究.参考文献:f1]李伟,张黎.交一直一交传动系统网侧变流器预测电流控制方法的计算机仿真及实现中国铁道科学,2002,23,(6).f2]邹仁.四象限变流器瞬态电流控制的仿真研究Ⅱ].机车电传动,2003,(6).[31章志兵,张志学.单相三电平整流器控制方法及中点平衡的研究Ⅱ】.机车电传,2008,(4).[4]宋文胜,刘志敏,冯晓云.四象限变流器控制策略研究与仿真Ⅱ】.电力机车与城轨车辆,2007,30,(2].作者简介:朱闻名(1984一),男,汉族,湖南常德人,西南交通大学电气工程学院硕士,电力电子与电力传动专业,研究方向:电力电子变流技..。
四象限变流器双闭环电流控制的研究
四象限变流器双闭环电流控制的研究摘要：介绍了四象限变流器的工作原理，并在此基础上推导出四象限变流器的数学模型。
通过四象限变流器双闭环直接电流控制的数学模型搭建了仿真框架，最后通过MATLAB/Simulink进行了仿真研究，结果表明基于双闭环直接电流控制的四象限变流器具有很好的稳态和瞬态性能，网侧功率因数接近于1。
叙词：谐波污染功率因数直接电流控制Abstract：The four-quadrant converter mathematical model is derived by its operation principle and working conditions and then the simulation is built according to its mathematical model. The simulation which is used by MATLAB/Simulink proved that double-loop direct current control is an effective way to achieve stable output DC voltage, suppress the harmonics effectively and achieve the net power factor close to 1. Keyword：Harmonic pollution, Power factor, Direct current control1 引言随着电力电子装置的广泛使用，由此引起的谐波污染问题逐渐受到了人们的重视。
整流装置是谐波主要的来源，因此有必要研制高功率因数、低谐波整流器以消除谐波源。
与传统的二极管不控整流、相控整流相比，四象限变流器具有功率因数高、直流侧电压稳定、输入电流谐波小、开关损耗小、电磁污染少等优点[3]。
四象限变流器的控制策略主要有间接电流控制和直接电流控制两种。
双闭环PWM逆变器的MATLAB仿真
３主 要结 论及支 护建 议
采用 Ｃ Ｏ ＭＳ Ｏ Ｌ Ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ 高级数值仿 真软件建立数值模型 ， 对 ３ ． １巷道围岩进行合理及时的锚杆支护后 ， 围岩应力状态将由单向 锚杆对巷道的支护作用进行数值模拟。 模型尺寸取为 ３ ０ ｍ＊ ２ ５ ｍ ， ： ￣道尺 或者二向转变为三 向应力状态。锚杆群作用于围岩形成内部支护结构 寸为 ４ ｘ ３ ｒ ｎ ’ 顶板和两帮锚杆长度为 ２ ． ０ ｍ。边界条件为模型的左右边界 并且在锚杆长度 的一定范围内形成一定承载能力。 施加辊支承 ， 模 型底部施加 固定约束 ， 模型的上表面施加均布载荷 ， 按 ３ ． ２若顺槽开挖后能够得到及时有效合理的的锚杆支护 ， 围岩与锚 埋深 ４ ０ ０ ｍ计算， 边界载荷为 １ ８ ． ９ ＭＰ ａ 。 杆群共同作用 ，随着围岩变形量增加 ，巷道围岩内部的围压将变得很 表 １模型层位表 高， 因此围岩强度降低 的幅度会变小 ， 甚至强度还会有所增加 。 ３ ． ３可以通过改变锚杆锚索的技术参数 ， 来使围岩强度得到有效的 岩性 细砂 岩 煤 煤 页岩 细砂岩 员岩 细 砂岩 提高。使用具有大延伸量 、 高预紧力的锚杆锚索 ， 能够有效的提高巷道 （ 由底至顶） 围岩的稳定性； 对巷道最薄弱部位底角及两帮进行加强支护， 提高其残 厚度（ ｍ） ４ ４ ３ ４ ９ ３ 余强度 ， 增强巷道围岩的整体稳定陛。 ３ ． ４锚杆支护的重点所在是能否与围岩形成内音 潴 构。 该结构的强 设定模型巷道两帮布置三根锚杆 ， 分别对顶部布置 ３根锚杆（ 间排 度和范围 直接影响着支撑能力 。 在巷道 围 岩受到恒定的单 向强度应力 距１ ． ５ ｍ） 和两根锚索（ 间排距 ｌ ｍ） ； 帮锚杆布置 ３ 根锚杆（ 间排距 ０ ． ８ ｍ） 。 时， 单根锚杆的工作阻力参数直接影响着围岩强度 ， 内部结构的强度与 设定锚杆长度为 ２ ｍ， 直径为 ０ ． ０ ２ ｍ， 锚索长度为 ３ ． ５ ｍ， 直径为 ０ ． ０ １ ｍ。 锚杆轴 向上所受的挤压力成正 比；锚杆群的技术参数决定了此结构的 ２ ． ２模拟结果分析 厚度 ， 即锚杆越长减排距越小， 内部支护结构越厚。 得出巷道在锚杆支护作用下的应力分布云图如 图 ２ 。如图 ２ ， 空白 ３ ． ５可以通过提高锚杆长度的中部位置的工作阻力来增强支护强 部分为刚刚开掘的巷道 ， 黑色线段为锚杆锚索。颜色越偏红色， 说明应 度。建 曾 加锚汗＝ 有效长度， 提高锚杆锚杆抗拉强度， 采用全长锚 固。 参考 文献 力值越高。从图中可以看出， 应力的集中点 ， 为巷帮锚杆的 １ ／ ３ 左右处 。 巷道围岩采取合理的、 及时的锚杆支护时 ， 巷道围岩应力会发生重新分 ｆ １ １ 张益 东， 李晋平． 综放锚杆支护巷道顶煤 内部支护结构承载能力探讨 布，进而产生一定量的变形 ，在与锚杆群所形成的内部结构共同作用 叨． 煤炭 学抿 １ ９ ９ ９ ， ２ ４ ． ２ 喉 朝炯． 煤巷锚杆支护口 ． 徐州： 中国矿业大学出版社， １ ９ ９ ９ ． 下 ，巷道围岩内部的围压将变得很高 ，因此围岩强度降低的幅度会变 ｆ
双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计及MATLAB仿真验证
双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计及MATLAB仿真验证双闭环可逆直流脉宽调制（PWM）调速系统是一种常见的电机调速控制方案。
该系统通过两个闭环来实现电机的速度控制和电流控制，从而实现精准的调速效果。
本文将介绍双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统的设计原理，并使用MATLAB进行仿真验证。
设计原理：该系统由以下几个主要部分组成：1.输入信号：输入信号一般是一个速度设定值，表示期望电机的转速。
该信号可以通过人机界面或其他控制系统输入。
2.速度控制环：速度控制环根据输入信号和反馈信号之间的差异来控制电机的转速。
常见的速度控制算法有比例控制、积分控制和微分控制。
3.脉宽调制器：脉宽调制器根据速度控制环输出的控制信号来生成PWM信号，控制电机的转速。
通常使用的脉宽调制算法有定时器计数法和比较器法。
4.电流控制环：电流控制环根据PWM信号和反馈信号之间的差异来控制电机的电流。
常见的电流控制算法有比例控制、积分控制和微分控制。
5.电机驱动器：电机驱动器将电流控制环输出的控制信号转换为电机驱动信号，驱动电机正常运转。
MATLAB仿真验证：为了验证双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统的性能，可以使用MATLAB进行仿真。
以下是一种基本的MATLAB仿真流程：1.定义电机模型：根据电机的参数和特性，定义一个数学模型来表示电机的动态响应，例如通过电机的转矩-转速曲线或电机的方程。
2.设计速度控制器：根据系统要求和电机模型，设计一个适当的速度控制器。
可以使用PID控制器或其他控制算法。
3.设计PWM调制器：根据速度控制器输出的控制信号，设计一个PWM调制器来生成PWM信号。
根据电机模型和控制要求，选择合适的PWM调制算法。
4.设计电流控制器：根据PWM信号和电机模型，设计一个电流控制器。
可以使用PID控制器或其他控制算法。
5. 仿真验证：将以上设计参数输入到MATLAB仿真模型中，并进行仿真验证。
可以使用Simulink工具箱来搭建仿真模型，并通过逐步增加负载或改变速度设定值等方式来验证系统的性能。
PWM脉宽直流调速系统设计及matlab仿真验证
1设计任务1.1双闭环调速系统结构图图1 转速、电流反馈控制直流调速系统原理图为了使转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统中设置两个调节器，分别引入转速负反馈和电流负反馈以调节转速和电流，二者之间实行嵌套链接，如图1所示。
把转速调节器的输出当做电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。
从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环。
这就形成了转速、电流反馈控制直流调速系统。
1.2双闭环直流调速系统的稳态结构图图2 双闭环直流调速系统的稳态结构图双闭环直流调速系统的稳态结构图如图2所示，两个调节器均采用带限幅作用的PI调节器。
转速调节器ASR的输出限幅电压*imU决定了电流给定的最大值，电流调节器ACR的输出限幅电压cmU限制了电力电子变换器的最大输出电压dmU。
当调节器饱和时，输出打到限幅值，输入量的变化不再影响输出，除非有反向的输入信号使调节器退出饱和。
当调节器不饱和时，PI调节器工作在线性调节状态，其作用是使输入偏差电压U∆在稳态时为零。
为了实现电流的实时控制和快速跟随，希望电流调节器不要进入饱和状态，因此对于静特性来说，只有转速调节器饱和与不饱和两种情况。
1.3双闭环直流调速系统的动态结构图图3 双闭环直流调速系统的动态结构图双闭环直流调速系统的动态结构图如图3所示，图中)(sWASR和)(sWACR分别表示转速调节和电流调节器的传递函数。
双闭环直流调速系统起动过程的转速和电流波形如图所示：图4 双闭环直流调速系统起动过程的转速和电流波形如图4所示，电机的起动过程中转速调节器ASR 经历了不饱和、饱和、退饱和三种情况：第Ⅰ阶段（0-1t ）是电流上升阶段；第Ⅱ阶段（1t -2t ）是恒流升速阶段；第Ⅲ阶段（2t 以后）是转速调节阶段。
双闭环直流调速系统的起动过程有以下三个特点： 1）饱和非线性控制 2）转速超调 3）准时间最优控制1.4系统参数选取1.4.1整流电路平均失控时间常数s T设定PWM 的开关频率为z KH 1，故H 型双极式PWM 整流的调制周期为： T=1/f=0.001s1.4.2电流滤波时间常数和转速滤波常数H 桥式电路每个波头的时间为ms 5.0，为了基本滤平波头，应有ms T oi 5.0)2~1(=，因此取s T oi 0004.0=。
四象限变流器控制策略研究与仿真
四象限变流器控制策略研究与仿真四象限变流器是一种用于电力系统中的电力电子装置，用于控制和调节电流的方向和大小。
它可以将电能从一个电源传输到另一个负载，同时可以改变电流的方向和大小。
四象限变流器具有广泛的应用领域，包括电力系统中的输配电、工业过程控制和电动机驱动等。
四象限变流器的控制策略研究与仿真是为了优化其性能和提高其控制效果。
通过研究和仿真，可以找到最佳的控制策略，使四象限变流器在不同工况下都能保持稳定的运行。
在四象限变流器的控制策略研究中，有几个关键的问题需要解决。
首先是如何实现电流的双向控制。
由于四象限变流器可以改变电流的方向，因此需要设计合适的控制算法来实现电流的双向控制。
其次是如何实现电流的精确调节。
在不同的应用场景下，电流的大小需要根据实际需求进行调节，因此需要设计合适的控制策略来实现电流的精确调节。
最后是如何实现系统的稳定性和抗干扰性。
在实际的工作环境中，系统可能会受到各种干扰，因此需要设计合适的控制算法来保证系统的稳定性和抗干扰性。
为了研究四象限变流器的控制策略，可以使用仿真工具进行仿真实验。
通过建立四象限变流器的数学模型，并设计合适的控制算法，可以对系统进行仿真，并分析系统的性能指标。
通过仿真实验，可以得到系统的响应特性、控制精度和稳定性等信息，从而评估不同控制策略的优劣。
在仿真实验中，可以使用不同的控制策略进行比较和分析。
可以比较不同控制策略在电流调节精度、系统稳定性和抗干扰性等方面的性能差异。
通过比较和分析，可以找到最佳的控制策略，以满足实际应用需求。
除了仿真实验，还可以进行实际的实验验证。
通过搭建实际的四象限变流器系统，并设计合适的控制策略，可以进行实验验证。
通过实验验证，可以验证仿真结果的准确性，并进一步优化控制策略。
四象限变流器的控制策略研究与仿真是为了优化其性能和提高其控制效果。
通过研究和仿真，可以找到最佳的控制策略，使四象限变流器在不同工况下都能保持稳定的运行。
通过仿真实验和实际实验验证，可以验证控制策略的有效性，并进一步优化系统性能。
电压型四象限变流器的计算机仿真(瞬态电流控制)
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刘子建 等・电压型四象限变流器的计算机仿真・ !""# 年第 $ 期
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德国决定投巨资建两条磁悬浮线路
德国总理施罗德表示， 政府将大力扶持北威州和巴伐利亚州的磁悬浮线路建设项目， 巴 !""# 年 $ 月 3 日， 伐利亚州州长施托伊贝尔也于 $ 月 $" 日表示， 该州也将为此投入大批资金。 德国联邦政府已决定为北莱茵—威斯特法伦州和巴伐利亚州修建的两条磁悬浮线路投资 !# 亿欧元， 其中 北威州将得到 $L() 亿欧元， 巴伐利亚州将获得 )() 亿欧元。德国政府希望磁悬浮线路能够率先在北威州建成。 巴伐利亚州的线 北威州计划修建的磁悬浮线路将连通该州重要城市杜塞尔多夫和多特蒙德， 全长 L3 0M ； 路将连通该州首府慕尼黑市中心的总火车站与飞机场， 全长 #L 0M 。
直流电机PWM双闭环调速系统的控制策略优化与仿真
直流电机PWM双闭环调速系统的控制策略优化与仿真作者：杨世芳邹富雄来源：《科教导刊·电子版》2014年第20期摘要本文经过对仿真模型的讨论，采用H型主电路和直流PWM-M双闭环可逆调速控制策略对直流电机调速。
运用MATLAB/Simulink搭建仿真，仿真结果显示良好的动态与静态性能，且有效抑制过流，为直流电机控制系统分析和设计提供了有效途径。
关键词直流电动机调速 MATLAB/Simulink 电力拖动自动控制系统中图分类号：TM921.5 文献标识码：A直流调速系统调速范围广、稳定性好、过载能力大，具有良好的稳态、动态性能，在高性能的拖动技术领域中，可以克服交流调速的诸多缺点，例如变频必须变压、变频变压调速的两个非线性关系的问题等，直流电机调压调速，不改变电机负载的性质，并且速度与电压线性相关，较之交流调速，有更广泛的应用价值。
为充分利用电动机的过载能力加快启动进程，在单闭环系统基础上，专门加入电流调节器，构成转速-电流双闭环调速系统。
实现在最大电枢电流约束下的转速最快过渡过程。
由于双闭环调速系统调速范围广、精度高、动态性能好、易于调节与控制的优点，在工业生产过程及电气传动领域中得到广泛应用。
1双闭环调速系统的设计与仿真为了优化单闭环系统的调速过渡过程，同时克服几个信号综合在一个调节器输入端的不便，将被控量电机转速与电流分别加以控制，形成转速——电流双闭环调速系统。
1.1双闭环调速系统的结构双闭环调速系统采用转速——电流双闭环控制，其中电流调节环为系统的内环，速度调节环为外环。
将电动机监测速度与给定速度相比较，其偏差经PI调节形成电流参考值，再与实际电流相比较，经PWM调制得到占空比可调的调制波，从而调整电机电枢两端的平均电压，改变直流电动机的转速。
实现转速负反馈与电流负反馈双重控制。
1.2双闭环调速系统的设计与数学模型假设电机补偿良好，忽略电枢反应、涡流效应和磁滞，并假定励磁电流恒定，整理得到电流与电压以及电动势与电流之间的传递函数分别为：==式中：T1=L/R为电枢回路的电磁时间常数（s）；IdL=TL/Cm为负载电流（A）；Tm为电流拖动系统的机电时间常数（s）。
基于PWM装置的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真_肖诚
（ 兰州交通大学， 甘肃 兰州 730070 ）
摘
要： 对直流电机转速、 电流双闭环调速系统进行了研究， 并对一种基于脉宽调制（ PWM） 装置的双闭环调速系统进 行了转速、 电流调节器的工程设计， 最后应用 MATLAB / SIMULINK 仿真软件对系统的工程设计进行了仿真， 给出仿真波形。通过对仿真结果的分析来调整工程设计中的参数， 验证了设计的系统基本满足指标要求 。
1
引
言
与给定电压 U n 比较， 其结果作为 ASR（ 转速调节器）
* 的输入， 构成系统的外环； ASR 的输出 U i 与主电路 电流反馈信号 U i 比较， 其结果作为 ACR （ 电流调节 器） 的输入， 再由 ACR 的输出 U c 去控制 UPE （ 电力
*
长期以来， 直流电机以其良好的线性特性、 优异 的控制性能等特点成为大多数变速运动控制和闭环 位置伺服控制系统的最佳选择。 特别随着计算机在 控制领域的应用和高开关频率、 全控型第二代电力半 导体器件及脉宽调制 （ PWM ） 直流调速技术的发展， 直流电机得到更广泛的应用。 具有电流负反馈和速 度负反馈直流电机的双闭环调速系统具有调速范围 宽、 平稳性好、 稳速精度高等优点， 广泛应用于各个工 程领域， 尤其在拖动领域中发挥着极其重要的作用 。
* 限幅值即电流调节器的输入 U i = U i = βI dl = 0． 04ˑ1． 5 ˑ150 = 9V； 电流调节器的限幅值 U c = C e n + I dl R / K s =
（ 2 ） 计算调节器参数 按照要求， 空载起动到额定转速 σ n ≤10% ， 并且 取 h = 5， 则 ASR 的超 按跟随和抗扰型都较好的原则， 前时间常数为： τ n = hT ∑n = 5ˑ0． 0142s = 0． 071 （ s） 则可求得转速环开环增益： 6 h +1 KN = 2 2 = s －2 = 595． 1 （ s －2 ） 2 h T ∑n 2ˑ25ˑ0． 0142 2 于是可得 ASR 的比例系数为： ( h + 1 ) βC e T m Kn = 2 hαRT ∑n = 6ˑ0． 04ˑ0． 570ˑ0． 18 = 20． 4 2ˑ5ˑ0． 017ˑ0． 5ˑ0． 0142
三相双PWM四象限交流电力传动系统仿真
三相双PWM四象限交流电力传动系统仿真黄敏瑶;杨文焕;候甜甜;李登科【摘要】传统的功率变换器由于整流环节不可控,而存在网侧功率因数低,谐波含量高等且应用范围有限,控制系统的电机转速稳定性与精确性较差,不能四象限运行问题.文中利用Matlab建立起双PWM变换器的交流调速系统模型并进行了仿真,利用矢量控制方法让电机四象限运行.系统的动态特性和静态均较好,改善了网侧功率因数低,谐波含量高等缺点,电机的转速稳定性与精确性也较好,验证了控制策略的可用性和控制器的有效性.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2016(029)005【总页数】4页(P183-186)【关键词】PWM变换器;Matlab;交流调速;矢量控制【作者】黄敏瑶;杨文焕;候甜甜;李登科【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093【正文语种】中文【中图分类】TM461双PWM 变流器是由两个全控型器件为基础的电压源型变流器,背靠背连接构成,中间采用电容器做电压支撑。
该装置拥有多项优点,比如变流器两侧的无功功率可单独控制,交流侧功率因数可调,输出谐波少,直流电压可控,能量双向流动等[1],因而其应用广泛,在风力发电,柔性直流输电,变频调速等许多领域都有其重要的参与[2]。
在交流传动系统变频调速领域,传统控制策略控制性能差,尤其是参数时变、网侧和机侧独立控制、负载不确定性等增加了控制难度,交流传动系统的动、静态性能总需提高。
在此运用矢量控制对两个变流器所需实现的不同功能分别设计了控制器,并且对变流器的整流环节的控制提出了新的控制策略。
四象限交流传动系统主要由网侧PWM变流器(VSC1)、机侧PWM变流器(VSC2)、直流侧电容c等组成,通过产生SVPWM波控制变流器工作,从而产生电动机需要的三相电压。
双闭环控制的PWM可逆整流器的仿真与实验
调制比（m≤1）。 电压调节器 AUR 仍然采用 PI 调节
器，并考虑直流侧电容，则三相 VSR 电压外 环控制
结构如图 6 所示。 图 6 中，τν 表示电压环采样小时 间 常 数 ，Wci（s）为 电 流 环 闭 环 传 递 函 数 。
3 系统的仿真与实验 在 MATLAB/Simulink 环境下对上述系统进行仿
种：（1） 没有引入电流反馈的间接电流控制；（2）引 矢量将复平面划分为 6 个扇区，并在任一扇区内等 57
Vol.31No.05
双闭环控制的 PWM 可逆整流器的仿真与实验— ——朱一凡，等
效参考电压 矢量；2 条零矢 量均匀地分 布在每一个 PWM 开关周期中非零矢量以外的时间内，用以维持 PWM 波的基波频率不变。
1 PWM 整流器的基本原理 1.1 主电路分析
三相电压型 PWM 脉宽调制可逆整流器的主电 路如图 1 所 示 。 由 于 交 流 侧 电 感 Li（i=a，b，c）的 作 用，使电路呈升压斩波特性。 三相桥工作在脉宽调
入电流反馈的直接电流控制。 本文采用 dq 坐标变 换的电流直接控制方法，其参考值和反馈值在稳态 时均为直流信号，因此通过调节器可以实现无稳态 误差的电流跟踪控制。
AUR 同样为 PI 调节器，其传递函数为
WAUR（s）=Kνp
Tνs＋1 Tνs
（12）
式中 Kνp、Tν— ——电压调节器的参数，KνI＝Kνp/Tν。
电 压 外 环 的 近 似 处 理 ： 由 式 （10） 可 知 ，Wci（s）≈
1 ； 考虑对系统稳定性的最大影响， 用 0.75 1+3Ts s mImcos θ 的最大比例增益 0.75 代替； 合并电压环采 样 小 时 间 常 数 τν 和 电 流 内 环 等 效 小 时 间 常 数 3Ts， 得 Teν=τν+3Ts；忽略负载电流 iL 的扰动。 综合以上分 析，电压环的简化控制结构如图 7 所示。
运动控制系统课程设计-双闭环PWM双极式直流调速系统的工程设计及仿真
郑州轻工业学院课程设计说明书题目：双闭环PWM双极式直流调速系统的工程设计及仿真姓名：X X X院（系）：电气信息工程学院专业班级：自动化08-2学号：指导教师：X X X成绩：时间：2011年12 月19 日至2012 年01月06 日目录摘要 (1)1 设计分析 (2)1.1双闭环调速系统的结构图 (2)1.2直流双闭环系统的原理 (2)1.3双闭环调速系统优点 (3)1.4转速、电流双闭环控制系统 (5)1.5 PWM变换器介绍 (8)2 电路设计 (14)2.1PWM（双极式）主电路设计 (14)2.2 双闭环调节器电路设计 (15)2.2.1 电流调节器 (15)2.2.2 转速调节器 (16)2.3 信号产生电路 (16)2.4 IGBT基极驱动电路原理 (18)2.5 基于EXB841驱动电路设计 (19)2.6 锯齿波信号发生电路 (20)3 系统参数计算 (21)3.1电流调节器的设计 (21)3.2 转速调节器的设计 (24)4利用MATLAB建模并对所设计的系统进行仿真 (27)4.1 MATLAB简要介绍 (27)4.2 双闭环调速系统仿真模型图 (28)5心得及总结 (29)6参考文献 (32)附录 (33)摘要伺服系统对数控技术、自动化、电气工程及其自动化、机电一体化等专业是一门很重要的专业技术课。
伺服系统的作用是联系数控装置与被控设备的中间环节，起着传递指令信息和反馈设备运行状态信息的桥梁作用。
在当代工业上PWM控制调速系统已经被广泛地应用，其优点还是日益突现，而带有双闭环的调速系统更是受到广泛欢迎。
在本次设计中，为了使调速达到高精度、高准度的要求，我使用了电流调节器和转速调节器，以此来组成双闭环，电流环为内环，转速环为外环。
这样的设计能够达到任务要求的静态指标和动态指标。
特别是把此两环校正为典型Ⅰ型和典型Ⅱ型后的性能指标更是达到了要求。
本次设计中的电流调节器和电压调节器都是使用PI调节器，PI调节器是由运放和各种电子元器件组成的，由于本次设计时间有限所以就没有把相应的参数给调出来了。
三相四象限PWM可控整流器仿真平台设计
三相四象限PWM可控整流器仿真平台设计摘要:目前,传统二极管整流及相控整流因其结构简单,技术相对成熟,是目前中高档变频器中普遍采用的一种AC/DC变换形式。
然而,随着绿色能源技术的快速发展,不可控整流引起电流畸变所产生的电磁干扰和谐波污染已经成为日益严重的问题,因此PWM整流器技术已成为电力电子技术研究的热点和亮点。
PWM整流器可以实现网侧电流接近正弦波,功率因数近似为1并可实现四象限运行,其较快的动态响应,能量双向流动、直流母线电压可控制和抗负载扰动能力强等优点,使得节能和“绿色环保”高度的结合。
本文详细介绍了三相电压型PWM整流器的工作原理，在三相静止坐标系下推导出基于开关函数的数学模型，并在此基础上通过坐标变换，建立其在两相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型。
简要阐述了PWM整流器的换流过程并对系统主电路的参数选择进行了理论推导。
对比分析了直接电流矢量控制和直接功率矢量控制技术。
在此基础上，对PWM整流器的电流控制策略进行了深入的分析，探讨了基于电压定向控制的直接电流控制策略和基于电压的直接功率控制。
其中，针对电压定向控制策略，引入空间矢量PWM (SVPWM)技术，并结合应用前馈控制技术，设计了基于电压定向控制的双闭环系统。
本文在理论分析的基础上，利用MATLAB提供的电力电子工具箱，在Simulink 仿真环境下建立了直接电流控制和直接功率控制两种策略的的仿真模型并进行了仿真实验，通过对仿真结果的分析，验证了各种控制策略下系统的正确性和可行性，为研究和开发PWM整流器提供了实用价值。
关键词：PWM整流器直接电流控制直接功率控制矢量控制The Design of Three-phase Four-quadrant PWM Controlled Rectifier Simulation Platform Abstract:Currently, the traditional diode rectifier and its phase controlled rectifier is currently widely used in high-end inverter an AC /DC conversion form because its structure is simple and technology is relatively mature. However, with the rapid development of green energy technologies, the electromagnetic interference and harmonic pollution caused by the uncontrollable rectifier current distortion has become an increasingly serious problem, so PWM rectifier technology has become a hot research and highlights of power electronics. PWM rectifier can achieve nearly sinusoidal line current, power factor close to 1 and can achieve four-quadrant operation, and its fast dynamic response, two-way flow of energy, the DC bus voltage controllable and anti-load disturbance ability, etc., making the energy saving and "green" highly combined.This paper describes the working principle of a three-phase voltage-type PWM rectifier.The mathematical model based on switching function under three-phase stationary coordinate system is derived. And on this basis by the coordinate transformation establish its mathematical model under two-phase static coordinate system and two-phase rotating coordinate system. The commutation process of PWM rectifier is briefly described and main circuit parameters of the system was studied theoretically.It comparatively analyze the direct current vector control and direct power vector control technology. On this basis, the current control strategy of the PWM rectifier is analyzed in depth, the direct current control strategy based on directional voltage control and voltage-based direct power control are discussed. For the voltage-oriented control strategy, it introduces the space vector PWM (SVPWM) technology, combined with applied feedforward control technology, dual closed-loop system based on voltage -oriented control is designed.Based on the theoretical analysis, using the power electronics toolbox provided by MATLAB, it establishes the simulation model of direct current control and direct power control two strategies in Simulink simulation environment and takes the simulation experiments. By the analysis of simulation results, it verifies correctness and feasibility of the system with the various control strategies, providing practical value for research and development of a PWM rectifier.Keywords: PWM rectifier direct current control direct power control vector control目 录摘要: .................................................... I Abstract: .. (II)1 绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 PWM 整流器的研究现状 (1)1.3 本文研究的主要内容 (3)2 三相电压型PWM 整流器 (4)2.1主电路拓扑结构 (4)2.2 PWM 整流器工作原理 (4)2.3 PWM 整流器数学模型 (6)2.3.1 三相静止坐标系(a-b-c)下的数学模型 (6)2.3.2两相静止坐标系()αβ-下的数学模型 (7)2.3.3两相旋转坐标系(d-q)下的数学模型 (9)2.4 SVPWM (10)2.5 三相电压型PWM 整流器控制策略 (11)2.5.1 直接电流控制 (11)2.5.2 直接功率控制 (12)3 系统参数设计 (15)3.1 交流侧电感设计 (15)3.2 直流侧电容设计 (16)3.3 PI 调节器参数设计 (18)3.3.1 电流调节器参数设计 (18)3.3.2 电压调节器参数设计 (19)4 仿真平台设计、结果及分析 (21)4.1 直接电流控制仿真平台设计、结果及分析 (21)4.1.1 直接电流控制仿真平台设计 (21)4.1.2 直接电流控制仿真结果及分析 (22)4.2 直接功率控制仿真平台设计、结果及分析 (24)4.2.1 直接功率控制系统仿真平台 (24)4.2.2 直接功率控制仿真结果及分析 (25)4.3 直接电流控制与直接功率控制的比较 (27)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)1 绪论1.1 研究背景及意义随着电力电子技术的发展，功率半导体开关器件性能不断提高，已从早期广泛使用的半控型功率半导体开关，如普通晶闸管(SCR)发展到如今性能各异且类型诸多的全控型功率开关，如双极型晶体管(BJT)、门极关断晶闸管(GTO)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、集成门极换向晶闸管(IGCT)、功率场效应晶体管(MOSFET)以及场控晶闸管(MCT)等。
基于SPWM调制的2种电压型四象限变流器比较与仿真
2007年第5期14基于SPWM 调制的2种 电压型四象限变流器比较与仿真宋文胜 张 雷 冯晓云（西南交通大学电气工程学院，成都 610031）摘要 在分析单相两电平和三电平四象限变流器工作原理的基础上，建立了基于理想开关函数的数学模型，介绍了其SPWM 调制原理。
通过计算机仿真对这两种变流器进行了对比，得出三电平四象限变流器是一种性能更优的AC-DC 变换装置。
关键词：四象限变流器；预测电流控制；SPWMComparison Two Voltage-source 4-quadrant Converter and theirSimulation Based on SPWM ModulationSong Wensheng Zhang Lei Feng Xiaoyun（School of Engineering Southwest Jiao Tong University, Chengdu 610031）Abstract Based on analyzing single phase two-level and three-level 4-quadrant converter’s principle, the mathematic model of ideal switch function is established, the principle of SPWM is introduced. The two converters is compared, we can come to the conclusion that three-level 4-quadrant converter is a excellent AC-DC device.Key words ：4-quadrant converter ；predictive current control ；SPWM1 引言随着电力电子技术的快速发展与成熟，高功率因数的AC/DC 变换装置已在铁路牵引传动系统得到广泛应用。
PWM双闭环直流脉宽调速系统建模与仿真设计kkk
PWM 直流调速系统的建模与仿真设计PWM双闭环直流脉宽调速系统建模与仿真设计一、设计内容1.1设计目的1. 掌握转速，电流双闭环控制的PWM直流调速原理。
2. 掌握并熟练运用MATLAB对系统进行仿真。
1.2设计参数调速系统的基本数据如下:晶闸管三相桥式全控整流电路供电的双闭环直流调速系统,直流电动机:220V,136A,1460r/min,电枢电阻R a=0.2Ω,允许过载倍数λ= 1.5;电枢回路总电阻:R= 0.5Ω,电枢回路总电感:L= 15mH,电动机轴上的总飞轮力矩:GD2= 22.5N·m2,晶闸管装置:放大系数K s=40,电流反馈系数:β=0.05V/A,转速反馈系数:α=0.007Vmin/r,滤波时间常数:T oi=0.002s ,T on=0.01s1.3设计要求(1)稳态指标:转速无静差;(2)动态指标:电流超调量σi≤5%,空载起动到额定转速的转速超调量σn≤10%二、设计思路2.1 PWM调速原理可逆PWM变换器主电路有多种形式，最常用的是桥式（亦称H形）电路，如图所示，电动机M两端电压U的极性随全控型电力电子器件的开关状态而改AB变。
双极式控制可逆PWM 变换器的四个驱动电压的关系是：1423g g g g U U U U ==-=-。
在一个开关周期内，当0≤t<o n t 时，AB S U U =，电枢电流id 沿回路1流通；当o n t ≤t<T 时，驱动电压反号，id 沿回路2经二极管续流，AB S U U =-。
因此，AB U 在一个周期内具有正负相间的脉冲波形，这是双极式名称的由来。
2.2 PWM 发生器的建模直流脉宽调速系统仿真的关键是PWM 发生器的建模。
从双闭环调速系统的动态结构框图可知， 电流调节器ACR 输出最大限幅时，H 桥的占空比为1。
对于PWM 发生器， 采用两个Discrete PWM Generator 模块。
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图 5 四象限变流器软启动时 U d 波形
U S1 ——U S 的基波分量; U S1 = K ・U d , K 为调制比。
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模型。 ( 3) SAB ER 提供了强大的系统分析功能。 设计者 可以从各个方面对系统进行考察。 在时域方面有直流 分析 (DC A na lysis ) 、 瞬态分析 ( T ran sien t A na lysis ) 等; 在 频 域 方 面 有 傅 立 叶 分 析 ( FFT ) 、频 响 分 析
(Sm a ll2Signa l F requency A na lysis) 、 畸变分析 ( Sm a ll2 Signa l D isto rt ion A na lysis) 等。 SAB ER 还可用于应力
分析 ( St ress A na lysis) 及统计学方面的蒙特卡罗分析 (M on te Ca rlo A na lysis) 。 SAB ER 还有一个非常实用 的 分 析 功 能—— 参 数 敏 感 性 分 析 ( Pa ram et ric Sen sit ivity A na lysis) , 利用这种分析功能, 设计者可以 控制一个或几个参数在一定的范围内变化, 观察它们 对系统特性的影响, 从而找出它们最合适的数值来。 ( 4) SAB ER 不仅对数模混合系统仿真得心应手, 而且可以对由电力电子、 电磁、 机械、 液压等数个不同 系统构成的一个混合系统进行仿真。 这种强大的混合 仿真能力其实是 SAB ER 的最大优点。
作者简介: 李 波 (1973—) , 男, 1995 年毕业于上海铁道 大学电力牵引与传动控制 专业, 研实员, 现主要从事 交流传动电力机车牵引变 流器控制系统的研制工作。
摘 要: 介绍了使用 SAB ER 对四象限变流器 PWM 双闭环控制系统进行计算机仿真的一套方 法, 阐述了 PWM 双闭环控制原理, 将部分仿真波形与实际试验波形进行了对比, 表明仿真结果是可 信的。 关键词: 四象限变流器; 脉宽调制; 控制系统; 计算机仿真 中图分类号: TM 46; T P391. 9 文献标识码: A 文章编号: 10002128X ( 2000) 0320016204
Abstract: A com p u ter si m u la tion m ethod u sing SAB ER fo r PWM doub le clo sed 2loop con tro l system fo r 42q converter is in troduced. T he p rincip le of PWM doub le clo sed 2loop is described. Com p a rison of som e si m u la tion w avefo rm s w ith m ea su red test w avefo rm s show s the si m u la tion resu lts a re believab le. Key words: 42q converter; PWM ; con tro l system ; com p u ter si m u la tion
0 引言
自从 70 年代产生四象限变流这种独特的交直变 换拓扑结构以来, 四象限变流器便作为交流传动电力 机车交直交传动系统的电网侧变流器, 扮演着重要角 色。 简言之, 通过四象限变流器的控制, 对电网侧, 可以 使电网电流波形接近于正弦, 电网功率因数接近于 1, 最大程度地提高电网的经济效益, 减少电网对周围环 境的电磁污染; 对直流侧, 在电网电压或负载发生变化 时, 能够维持直流中间电压的稳定, 给电机侧逆变器提 供良好的工作条件。 而且, 四象限变流器可以实现牵引 与再生工况间快速平滑地转换。 80 年代以来, 随着计 算机的飞速发展, 计算机仿真技术已逐步深入到科研、 产品开发等各个领域。 在电力电子领域, 通过使用计算 机仿真技术, 设计者在设计阶段就能全面考察系统的 动静态特性, 选择合理的系统结构及参数, 在最大程度 上避免设计的盲目性, 提高试验的一次成功率, 缩短研 制周期、 节约研制成本。 这种利用计算机仿真技术进行 辅助设计的方法已成为电力电子研究领域的发展方
( 2) SAB ER 具有丰富的模型, 它的模型库中包括
了电力电子、 机械、 液压等领域的各种常用模型。 同时,
SAB ER 还 给 用 户 提 供 了 一 个 硬 件 级 的 建 模 语 言 M A ST。 使用 M A ST 语言, 可以方便地构造出自己的
由四象限变流器的瞬时 功率平衡公式 uN iN = U d I d 可 以看出, 四象限变流器对能 量 的 控 制 实 际 体 现 在 对 iN 的控制上, 对 U d 和功率因数 的控制最终都是通过控制 iN 来实现。 根据图 1 可画出四象限 图 2 Υ= 0 时四象限变 流器输入回路矢量图 变流器输入电路矢量图 ( 见 → → ( Υ为 U N 与 I N 1 的相位差角) 图 2) 。 根据图 2, 可得四象限变流器输入电路矢量方程 → → ο ο U N = jΞ L IN 1 + R I N 1 + U S1 …………………… ( 1) → → ο ο U L = jΞ L IN 1 U R = R I N 1 式中: I N 1 —— I N 的基波分量;
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机 车 电 传 动
2000 年
制器。当直流中间电压快速 上升, 四象限变流器来不及 将其调回给定值时, 直流中 间电压动态过压限制器工 作, 通过斩波限压的方式, 将直流中间电压限制在保 护值以下, 协助四象限变流 器将直流中间电压调回到 给定值上。 3. 2 仿真策略 主电路参数: uN = 1 200 V , 给定值 U d 为 2 600 V , 系统额定输出功率为 1 200 kW 。 在仿真过程中, 用在直 流侧投切电阻的方法来模 拟负载的突变。 负载分 3 次投入, 每投入 1 个电阻, 系 统输出功率升高 400 kW , 第 3 个电阻投入后, 系统输 出功率升为 1 200 kW 。然后, 将 3 个电阻一起切除, 与 此同时, 将一个串直流电压源、 电阻和电感的支路投 入, 模拟由满功率牵引突然转为满功率再生的情况。 通 过这些操作, 可以观察直流中间电压U d 和电网电流 iN 的动态响应, 衡量控制系统的动态调节性能。 3. 3 仿真结果 3. 3. 1 部分仿真波形与实际试验波形的对照 图5 ～ 图 7 将部分仿真波形与实际试验波形做了 比较, 从中可以看出, SAB ER 的仿真真实度是比较高 的, 仿真结果是可信的。
SAB ER 的优点可概述如下: ( 1 ) SAB ER 秉 承 了 模 块 化、 自 顶 向 下、 层次化 (H iera rchy ) 的设计思想, 增强了设计的科学性, 提高
了设计效率。
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第 3 期 李 波: 四象限变流器 PWM 双闭环控制系统的计算机仿真
收修改稿日期: 1999212228
向。 本文介绍了使用 SAB ER 软件对四象限变流器 PWM 双闭环控制系统进行计算机仿真的过程, 并给 出了仿真波形及相对照的部分实际试验波形。
1 SAB ER 简介
SAB ER 是美国 ANALO GY 公司开发的一种可
用于电力电子、 自动控制、 光电、 电磁、 机械、 液压、 热工 等领域的计算机仿真软件。 从结构上看, 它主要由 3 部 分 组 成: SAB ER SKETCH 、SAB ER GU I DE 和 SAB ER SCO PE。 SAB ER SKETCH 用于以图形方式 输入被仿真的系统; SAB ER GU I D E 把输入的系统当 作一个网络, 首先通过网络列表 (N et list ) 提取系统的 结构信息, 然后通过直流分析 (DC A na lysis) 得到系统 的静态工作点, 在此基础上再对系统进行时域 (T im e Dom a in ) 及频域 ( F requency Dom a in ) 范围内的各种分 析; 当对系统完成分析计算后, 便可用 SAB ER SCO PE 观看所有变量的波形, 并对波形进行各种分析运算。
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பைடு நூலகம்
2 四象限变流器 PWM 双闭环控制原理
四象限变流器 PWM 双闭环控制系统的工作原理 及各种参数的计算方法在文献 [ 1 ] 和 [ 2 ] 中已做了详尽 论述, 在此仅对四象限变流器 PWM 双闭环控制原理 做一简述。 四象限变流器主电路的原理电路如图 1 所示。 四 象限变流器作为交直交传动系统中的电网侧变流器, 其实质是交流电网与直流中间回路进行能量交换的中 间介质。 当负载增加时, 它从电网吸取更多的能量供给 直流侧; 当负载减小时, 它将直流侧多余的能量返送给 电网; 当由牵引转入再生时, 它使直流侧由从电网吸收 能量变为向电网输送能量, 反之亦然。 在对能量的这些 控制过程中, 四象限变流器通过 PWM 双闭环控制算 法来实现维持直流中间电压稳定, 使电网功率因数接 近于 1, 电网电流波形接近于正弦等控制特性。
图 4 仿真系统结构图
控制电路根据图 3 来构建, 包括滤波器、 整形、 相位检 测、 软启动控制器、 相位调节器、 电压调节器、 PWM 控 制器、 直流中间电压动态过压限制器等模块。 除滤波器 采用 SAB ER 提供的模型外, 其余模块均使用 M A ST 语言自己建立。 这个仿真系统充分利用了 SAB ER 的 数模混合仿真功能, 达到了将四象限变流器主电路与 控制电路结合起来进行仿真的目的。 整个系统的结构 如图 4 所示。
Com puter s i m ula tion of PWM double closed- loop con trol system for 4- q converter
L I Bo
(Ro lling Stock R esearch In stitu te, Ch ina A cadem y of R ailw ay Sciences, Beijing 100081, Ch ina)