PWM整流器的模糊PI内模控制策略

唐健李鹏++盘宏斌++郭有贵++沈正斌

摘要：PWM整流器模型中的非线性特性给控制器的设计带来一定的困难，且随着对整流器性能的要求日益提高，传统控制在性能上已难以令人满意。对此提出一种新的双闭环控制策略，电压外环采用模糊PI控制，电流内环采用内模控制。模糊PI控制使系统具有更快的动态响应和更小的超调，电流环内模控制解决控制器过分依赖精确数学模型的问题，提高电流环的抗扰性能，并简化了控制器设计。理论分析和仿真对比验证了所提控制策略的正确性和可行性。

关键词：PWM整流器；模糊PI；内模控制；三相

中图分类号：TM461文献标识码：A

1概述

因具有高功率因数、直流侧电压稳定可控以及网侧电流低谐波等优点，PWM整流技术被广泛用于各种功率应用场合[1-3]。PWM整流器非线性、强耦合等特性，给设计带来了不便，控制器的设计显得至关重要，近年来不断有新的控制方法提出[4-6]。文献[4]在直接功率控制中提出用预测方法确定电压空间矢量的作用时间，减少运算量，改善了功率控制中开关表控制结构复杂的问题。文献[5]提出在电流环比例谐振控制基础上对电网电压谐波进行预测，省去两次坐标变换和前馈解耦，从而提高了动态响应性能。文献[6]针对无差拍电流控制数字控制器滞后、采样延时等导致运算实时性不高，过分依赖精确参数的问题，提出重复控制思想对电网电流预测值进行补偿的超前一拍控制算法，改善了无差拍控制性能。

本文通过分析PWM整流器模型，指出传统PI控制器在设计中的不足，并提出了将内模控制和模糊PI控制方法应用于PWM整流器，结合工程设计方法设计模糊PI内模控制器，并通过仿真验证了所提控制策略的正确性。