基于无源原理的电力电子转换器控制方法的研究

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该文针对DC—DC、AC—DC、DC—AC三种电力电子变换装置,设计基于无源原理的反馈控制器.该文首先分析了三种电力电子变换装置的特性,得出了它们的欧拉—拉格朗日模型,然后在保证被控系统为最小相位系统的前提下,对电力电子变换装置设计特定的反馈控制器.对DC—DC转换器,通过采用非线性动态反馈,实现能量成型加阻尼注入,修改系统的能量函数,使闭环系统达到渐近稳定.对AC—DC转换器,因为其模型相对复杂,所以该文根据无源性的不变性性质,再结合调速系统中的双闭环结构设计思路对AC—DC转换器进行无源解耦,将其分解为电流子系统和电压子系统,再把电压子系统看成为电流子系统的一个无源扰动.AC—DC转换器的设计重点放在电流环的控制上,电压环的调节通过PID控制器实现.上述两种功率转换器均采用间接输出反馈方法,即通过调节电流间接实现调节电压的目的.DC—AC转换器的反馈控制器设计思路与AC—DC电流子系统的设计思路一致,但采用的是直接控制法.最后,经系统仿真实验验证了该结论的有效性,同时也证明了基于无源原理的反馈控制器有较好的鲁棒性.
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