南京航空航天大学博士学位论文高功率因数可逆PWM变换器及其数字控制研究姓名：方宇申请学位级别：博士专业：电力电子与电力传动指导教师：胡育文;邢岩20080301南京航空航天大学博士学位论文I摘要消除电网谐波污染、提高功率因数是电力电子领域研究的重大课题。本文研究高功率因数可逆PWM(PulseWidthModulation)变换器及其控制策略，以三相两电平电压型可逆PWM变换器及二极管箝位型三电平(Three-level，TL)可逆PWM变换器作为研究对象。对三相两电平电压型PWM变换器和三电平电压型PWM变换器均采用电压空间矢量PWM(SpaceVectorPWM,SVPWM)调制方法，以获得网侧低电流谐波，提高直流侧电压利用率。分析和研究了两电平三相电压型PWM变换器的工作原理及其控制策略。研究了空间矢量算法，提出了一种预分解矩阵的快速算法，避免了非线性算法，节省了DSP(DigitalSignalProcessor)的资源；在两相静止坐标系下，研究了两电平三相PWM变换器的预测电流控制，将预测电流控制算法和预分解SVPWM算法相结合，实现了DSP全数字控制的高频调制和快速控制，这对提高功率密度和减小整机体积重量有重要意义；在两相静止坐标下控制量是正弦的，系统是有静差的，直流侧电压也是有纹波的，故文中进而在同步旋转坐标系下研究了无电网电压控制策略，并提出了基于无电网电压传感器的一种新的控制算法。研究了三电平三相电压型PWM变换器工作原理和数学模型，研究了三电平空间矢量的调制方法，将两电平预分解矩阵快速算法推广到三电平SVPWM，实现了三电平SVPWM的线性运算，提高了程序运行效率和工作矢量作用时间的精度；研究了三电平三相PWM变换器中点(NeutralPoint,NP)电位平衡控制方法，提出了无电流传感器滞环控制策略，实现了中点电位平衡；提出了基于模糊控制的控制因子法，将之与SVPWM相融合，实现了冗余小矢量作用时间的智能选择，尽一步改善了中点电位在静态和动态状态下的平衡特性。借鉴交流电机矢量控制策略，实现电流解耦。在同步旋转坐标系下设计三电平三相电压型PWM变换器和两电平三相PWM变换器的双闭环控制控制器。双环调节器都采用经典的PI调节器，解耦后的三电平PWM变换器和直流电机调速系统相似，因此文中借用直流电机调速系统的控制器设计思想，将变换器的模型作了合理的简化处理，研究了三电平三相PWM变换器的工程化设计方法，以缩短三电平变换器的设计及调试周期，避免了控制参数整定的盲目性。高功率因数可逆PWM变换器及其数字控制研究II基于整流和逆变运行状...
