三相电压型PWM整流器的解耦与自抗扰控制研究

本文主要探讨了三相电压型PWM整流器的解耦控制策略，针对静止坐标系下直接功率控制的局限性进行深入研究。传统的三相电压型PWM整流器在静止坐标系下，由于其交流电网电压相关的变量在稳态时表现为正弦量，传统的PID（比例积分微分）控制方法难以实现无静差调节，这在某些精密应用中是不理想的。 作者首先提到，通过使用静止坐标模型，整流器系统能够实现无锁相环控制，简化了系统的复杂性，并且引入虚拟磁链技术，消除了对交流电网电压传感器的需求，降低了成本并提高了系统的稳定性和可靠性。然而，直接功率控制在静态条件下对于系统参数的变化较为敏感，这限制了其在实际应用中的表现。 为了解决这个问题，研究者采用了反馈线性化理论进行控制器设计。这种方法通过将非线性系统转换为线性系统，使得控制器的设计变得更为简单，能够有效地实现瞬时功率的解耦控制。然而，这种策略对于系统参数的变动仍然存在一定程度的适应性不足。 因此，作者提出了一种自抗扰直接功率控制算法，旨在增强系统的鲁棒性，使控制器能在参数变化的情况下保持良好的性能。自抗扰控制通过引入扰动补偿机制，使得控制器能够更好地应对外部干扰和内部参数变化，从而提升系统的稳定性和动态响应。 论文通过Matlab/Simulink软件进行了这两种控制策略的对比分析。实验结果显示，自抗扰直接功率控制在改善系统性能方面表现出更好的效果，能够提供更精确、稳定的输出，特别是在面对参数变化时，系统的响应更加平滑，无静差特性得到了显著提升。 本文的研究为三相电压型PWM整流器的控制策略提供了重要的改进，尤其是在提高系统稳定性和鲁棒性方面，对于电力电子设备的实际应用具有重要意义。未来的研究可能进一步探索如何优化自抗扰控制算法，以满足更广泛的应用需求。