【正文】 重 慶 理 工 大 學(xué) 文 獻 翻 譯 二級學(xué)院 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 班 級 109217402 學(xué)生姓名 康亮 學(xué) 號 10921740209 譯 文 要 求 譯文內(nèi)容必須與課題（或?qū)I(yè)）內(nèi)容相關(guān)，并需注明詳細出處。 外文翻譯譯文不少于 2022 字；外文參考資料閱讀量至少 3 篇（相當(dāng)于 10 萬外文字符以上）。 譯文原文（或復(fù)印件）應(yīng)附在譯文后備查。 譯 文 評 閱 導(dǎo)師評語 （應(yīng)根據(jù)學(xué)?！白g文要求”，對學(xué)生外文翻譯的準(zhǔn)確性、翻譯數(shù)量以及譯文的文字表述情況等作具體的評價） 指導(dǎo)教師： 年 月 日 三相電壓型 PWM 整流器建模和仿真研究 摘要 ： 三相電壓型 PWM 整流器（ VSR）廣泛用于 AC/DC/AC 系統(tǒng)前端整流。 考慮到 VSR本身非線性特點，建立適合于控制器設(shè)計上的數(shù)學(xué)模型比較 ，提出了一種狀態(tài)反饋解耦控制 電流內(nèi)環(huán)和直流電壓平方外環(huán)的電壓型 PWM 整流器新型控制策略，基于功率平衡理論，采用解耦狀態(tài)反饋控制方法，分析并建立了三相電壓型 PWM 整流器 d‐q 坐標(biāo)系下的線性化數(shù)學(xué)模型。由于采用直流電壓平方外環(huán)，使典型的非線性模型線性化，控制器設(shè)計直觀精確，提高了直流電壓和網(wǎng)側(cè)電流的跟蹤能力，改善了波形。提出了一種空間矢量的簡化算法，簡化了運算過程。在 MATLAB/SIMULINK 環(huán)境中建立了仿真模型。仿真結(jié)果表明：所設(shè)計整流器具有優(yōu)良的穩(wěn)態(tài)性能和快速的動態(tài)響應(yīng)，實現(xiàn)簡單，具有一定的實用價值。 關(guān)鍵詞 ： 電壓型 PWM整流器；功率平衡；解耦狀態(tài)反饋；空間矢量脈寬調(diào)制；仿真 引言 在當(dāng)今的電力系統(tǒng)當(dāng)中大都采用二極管和相控轉(zhuǎn)換器。這種轉(zhuǎn)換器電路簡單，但缺點是線電流畸變嚴(yán)重和功率因數(shù)較低。為了解決這個問題， PWM 整流器的基于線電流波形整定的的各種功率因數(shù)校正技術(shù)被提出來了。 PWM 整流器有 以 下幾個優(yōu)勢比如 :直流總線電壓的控制功率雙向流動單位功率因數(shù)、線電流正弦化。 為了提高輸入功率因數(shù)和整定輸入電流正弦化 ， 整流裝置采用了許多控制技術(shù)，傳統(tǒng)的整流模型是多輸入多輸出非線性系統(tǒng)。整流器控制中最困難的就是非線性。 在優(yōu)秀 的研究報告中，直接電流控制傳統(tǒng)的控制策略是建立功率因數(shù)補償?shù)膬?nèi)環(huán)和電壓調(diào)節(jié)的外環(huán)的雙環(huán)控制。大多數(shù)的系統(tǒng)參數(shù)依賴于 PI 調(diào)節(jié)器：輸出電壓控制環(huán)會產(chǎn)生電流內(nèi)環(huán)的參考電流的參考指數(shù)或振幅。 電流內(nèi)環(huán)的作用是是三相交流負(fù)載的電流跟隨給定信號的變化。 本文著重探討了 VSR 的建模和控制。以一種新的基于電力電量平衡方程來取代原有的非線性方程。然后應(yīng)用非線性輸入變換使改進后的模型線性的。提出了一種簡化算法空間矢量 PWM整流器。該算法避免了傳統(tǒng)方法的查表的正弦或反三角和復(fù)雜計算的需要是直接計算空間電壓矢量的責(zé)任周期跟蹤參考 電壓矢量在每一個環(huán)節(jié)上的空間矢量。 VSR的建模和控制 在 dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型 三相電壓型電路的主電路如圖 1 所示，每個半導(dǎo)體開關(guān)由一個 IGBT 和并行的二極管組成。這里 ua， ub， uc 分別為三相平衡電壓源的相電壓， ia， ib， ic為相電流， vdc是直流輸出電壓 ， R和 L分別代表濾波電抗器的電阻和電感， C是平滑電容 ， RL是直流側(cè)負(fù)載， il 是負(fù)載電流。 以下公式描述了整流器在 dq 坐標(biāo)下的動態(tài)特性： ? ?? ?? ? ? ?32321　　　　　　　　　　　　　　　　　qqddLdcdcrqdqqqrdqdddiSiSRVdtdVCuLiRiudtdiLuLiRiudtdiL?????????????? 在這里 urd=Sdvdc, urq=Sqvdc,urd,urq,和 Sd,Sq分別是整流器輸入電壓，在同步旋轉(zhuǎn) dq 坐標(biāo)系的開關(guān)函數(shù)。 ud,uq和 id,iq分別為同步旋轉(zhuǎn) dq 坐標(biāo)下的電壓源和電流 ,ω 為角頻率。 圖 1，三相電壓型整流器主電路 電流環(huán)狀態(tài)反饋解耦方法 在上述的非線性方程中，公式（ 1）（ 2）說明 sd,sq與狀態(tài)變量 vdc有關(guān)， urd=Sdvdc和 urq=Sqvdc,說明 urd和 Sd ,urq和 Sq沒有動態(tài)關(guān)系，因此一個非線性輸入變換可以用于修改將舊的輸入變量 sd,sq變成 urd ,urq,而且模型說明 d‐q 電流和耦合電壓wliq和 wlid有關(guān)系，而且受主電壓 ud,uq以及 urd和 urq的影響。公式（ 1） 和 (2）中的 urd和 urq表示為公式（ 4）（ 5）。 ? ?? ?5439。39?！　　　　　　　　　drqrqdqrdrd uliuu uliuu ???? ???? ?? 將公式（ 4）（ 5）帶入公式（ 1）（ 2），被控變量和新輸入的最關(guān)系是線性和解耦的非線性表達， VSR 的預(yù)期關(guān)系是： ? ?? ?7639。39。　　　　　　　　　　rqqqrddduRidtdiLuRidtdiL?????? 從等式中我們可以看到，兩個軸的電流是完全解耦 的 ， 39。rdu 與 39。rqu 只和期望的id與 iq是有關(guān)系的，電壓環(huán)和電流環(huán)采用簡單的 PI控制方法。 外環(huán)電壓設(shè)計 公式（ 3）描述了 Vdc的模型，功率平衡方程可以用來輔助替代方程模型。吸收的有功功率交流電流功率 （ Pac） 和有功功率轉(zhuǎn)換器直流功率 （ Pdc） 表達 : ? ?? ?91823232 　　　　?。小　　　　　　　　　cLdcdcdcdcdcqqddacVRVdtdCViViuiuP????? Pac和 Pdc的關(guān)系是： Pac=Pdc+Ploss (10) Ploss包括電阻 R 功率損耗以及開關(guān)和 VSR 傳導(dǎo)損失，電阻 R通常很小，它實際上是合理的忽視它的能量損 失，整流器損失是比電阻 R損失功率大，但它們?nèi)匀皇强偣β屎苄〉囊徊糠?，因此，忽略整流器損失沒有明顯的損失整流器準(zhǔn)確性。如果更精確的表示損失，需要整流器可以表示一個小電阻 RL,直流側(cè)總電阻用 RL表示，從 Pac=Pdc中可以看出，下面是動態(tài)結(jié)果： ? ?1123231 2 　　　　　　　qqdddcLdcdc iuiuVRVdtdCV ??? 重新整流公式得： ? ? ? ?12332 22 　　　　　　qqdddcLdc iCuiCuVCRVdtdV ???? 由 Vdc的單相特性，以 2dcV 為變量，公式（ 12）就會變成線性的，將公式（ 8）帶入公式 （ 12）得到 ? ? ? ?1322 22 　　　　　acdcLdc PCVCRVdtd ??? 這是 2dcV 的動態(tài)方程和輸出的狀態(tài)變量， acP 是輸入，設(shè)計一個簡單的 PI 控制器能夠調(diào)節(jié)直流電壓無穩(wěn)態(tài)誤差， ud 是可測量的，實際的輸出變量 id 從 acP 中得到，電流內(nèi)環(huán)的結(jié)果為 id 的參考值。 圖 2 顯示內(nèi)部電流回路與狀態(tài)反饋解耦和 VSR 外環(huán)控制系統(tǒng)。 圖 2，三相 VSR 的雙閉環(huán)控制模塊 當(dāng)?shù)玫?urd 和 urq 后，通過 dq 變換到αβ變換得到精確的直流電壓命令和直流總線電壓。 根據(jù)圖 1 開關(guān)狀態(tài)的橋式整流電路，橋 式整流器電壓可