【正文】 erters. IEEE Trans. on Pow er Electro nics, 1995.本論文的選題、課題的研究及撰寫工作是在我的指導(dǎo)老師劉松斌副教授的悉心指導(dǎo)下完成的。（1）輸入電壓和輸入電流：輸入電壓和輸入電流波形如圖46所示。 MATLAB動態(tài)仿真工具SIMULINK簡介MATLAB軟件環(huán)境是美國NEW Mexico大學的CLEVE Moler博士首創(chuàng)的。由于開關(guān)頻率遠遠大于電源電壓頻率,所以電感值通常選擇很小, 則電感兩端電壓相對于電源相電壓而言可以忽略不計,因此式(32)可以近似簡化為： （33）在三相平衡無中線系統(tǒng)中有 ++=0 （34） 將方程組(32)中的三式相加,可得 ++=0 （35）由圖39 可知, 點 A 、B 、C 相對于中性點O 的電壓又可以寫為： （36）合并（35）、（36）兩式可得：= （37） 將式（32）、（37）代入式（36）中，有： （38）將矩其寫成陣形式： = （39） 將式(31)代入式(39)中并整理可得占空比和電源相電壓，的關(guān)系如下： = （310） 由于在式(34)中矩陣為奇異陣,則方程組有無數(shù)解,設(shè)其中一解可用下式表示: （311）將上式代入式(310) 中, 可得參數(shù) = 可以為任意值。在數(shù)字化系統(tǒng)中進行坐標變換非常方便，因此使用靜止坐標系的控制器便會越來越少。這是目前應(yīng)用最廣泛，最為實用化的控制方式。整個控制過程可以由下圖形象的描述。 圖33 PWM整流器純電感運行時交流側(cè)穩(wěn)態(tài)矢量圖PWM整流器的純電感狀態(tài)運行的交流側(cè)穩(wěn)態(tài)矢量圖如圖33所示。 本章小結(jié)本章主要講單周期控制原理及其應(yīng)用，并對其進行動態(tài)分析?？梢酝ㄟ^選擇一個局部橫截面, 使得狀態(tài)運動軌跡總是穿過這個截面, 在狀態(tài)軌跡每次穿過橫截面時, 對狀態(tài)變量進行采樣。由于這種非線性控制，使得VS的電壓平均值在每一開關(guān)周期內(nèi)都與Vref完全相同，并且與輸入電壓Vg無關(guān)。第4章， 結(jié)合單周期控制三相PWM整流器的方法和原理，利用MATLAB軟件進行仿真，得出了PWM整流器的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)可以達到l，網(wǎng)側(cè)電流波形為正弦，消除了諧波污染。目前，諧波抑制可以通過兩個途徑來實現(xiàn):一是通過安裝補償裝置(濾波器)來補償電力電子裝置所產(chǎn)生的諧波，補償裝置與非線性負載相互獨立，互不影響。這種整流電路又稱為單位功率因數(shù)變流器。利用這種控制可以實現(xiàn)三相PWM 整流器的解耦控制。尋求更加簡單的控制策略，降低PFC成本，減少總諧波含量（THD）和EMI，目前因數(shù)校正方面的研究主要集中在控制策略和拓撲結(jié)構(gòu)方面。同APFC技術(shù)相比，PWM整流電路具有控制復(fù)雜、成本高等缺點，從而限制了它在小功率場合的應(yīng)用。電力電子設(shè)備廣泛應(yīng)用以前，人們對諧波及其危害進行了一些研究，但那時因諧波污染還不嚴重，沒有引起足夠的重視。隨著計算機、家用電器和辦公用品的普及和廣泛使用，不控整流加電容濾波的應(yīng)用飛速增長，由此帶來的諧波問題已經(jīng)相當突出。圖31為固定開關(guān)頻率的單周期控制降壓變換器原理圖。圖22所示為單周期控制的PFC整流器，省去了線電壓檢測器和乘法器，是一種比較簡單的電流控制模式，電流檢測電路與傳統(tǒng)的乘法器控制方式中所使用電流檢測電路不同。, 60176。PWM整流器又可以分為電流型整流器 (Current Source RectiferCSR)和電壓型整流器(Voltage Source RectiferVSR)兩大類，電壓型PWM整流器主電路拓撲結(jié)構(gòu)的類型有很多，而電壓型PWM整流器一個最顯著的特點就是直流側(cè)接電容器，對直流電壓進行濾波，從而能夠獲得比較平穩(wěn)的直流電壓，而本設(shè)計主就是將三相電壓型PWM整流器作為研究對象。 圖35 PWM整流器純電容特性運行時交流側(cè)穩(wěn)態(tài)矢量圖PWM整流器的純電容特性運行時交流側(cè)穩(wěn)態(tài)矢量圖如圖35所示。隨著對PWM整流器及其控制策略的研究日益深入，研究人員也陸續(xù)提出了一些較為新穎的系統(tǒng)控制策略，如無電網(wǎng)電動勢傳感器及無網(wǎng)側(cè)電流傳感器控制、直接功率控制，PWM整流器的時間最優(yōu)控制、電網(wǎng)不平衡條件下的PWM整流器控制略關(guān)于Lyapunov穩(wěn)定性理論的PWM整流器控制等其他控制策略。代替滯環(huán)控制器被串比例或比例積分等線性控制器所代替，并結(jié)合電流狀態(tài)反饋實現(xiàn)電流解耦的控制方法應(yīng)用比較廣泛，其動態(tài)特性和滯環(huán)控制接近。因為整流器本質(zhì)上是非線性的，所以用非線性控制方法更為適合。第4章 單周期控制三相PWM整流器仿真 三相高功率因數(shù)整流器的控制結(jié)構(gòu)實質(zhì)上整個系統(tǒng)是一個電壓環(huán)和兩個電流環(huán)組成的雙內(nèi)環(huán)單外環(huán)的雙環(huán)控制結(jié)構(gòu)，電壓環(huán)不僅控制直流輸出電壓并且電壓環(huán)調(diào)節(jié)器輸出作為有功電流的給定，無功電流的給定可以直接設(shè)為零。它支持線性和非線性系統(tǒng)、連續(xù)時間系統(tǒng)和離散時間系統(tǒng)、連續(xù)和離散混合系統(tǒng)，而且系統(tǒng)可以是多進程的。突減負載時輸出電壓波形如圖413所示。在此，我由衷的感謝劉老師。同時，輸出電壓沒有超調(diào)且平滑性好，系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)比較快。在目前使用的MATALB語言可以直接轉(zhuǎn)為C代碼，使得MATLAB在工程設(shè)計和實現(xiàn)方面具有了實用性和競爭優(yōu)勢，深受廣大工程技術(shù)人員的重視。定義= ,根據(jù)式(28)取= 上式表明, 三相電路的功率因數(shù)校正可以通過控制開關(guān)的占空比來實現(xiàn)。這種控制方式需要先離線算出每個靜態(tài)工作點的狀態(tài)空間模型及其對應(yīng)的反饋矩陣，然后將其存入存儲器。由于電流內(nèi)環(huán)的存在，只要把電流指令限幅就可自然起到過流保護的作用，這是雙閉環(huán)控制的優(yōu)點。PWM整流器主電路已從早期的半控型器件橋路發(fā)展到現(xiàn)在的全控型器件橋路。 圖34 PWM整流器正阻特性運行時交流側(cè)穩(wěn)態(tài)矢量圖 PWM整流器的正阻狀態(tài)運行的交流側(cè)穩(wěn)態(tài)矢量圖如圖34所示[l]。平均輸入電流跟蹤參考電流且不受負載電流的約束，即使負載電流具有很大的諧波也不會使輸入電流發(fā)生畸變。圖23 單周控制在幾個開關(guān)周期內(nèi)的波形圖由于PFC 電路的開關(guān)頻率遠遠高于相電流的頻率, 控制信號 與的脈動主要受開關(guān)動作的控制, 同時它們的平均值在相鄰的幾個開關(guān)周期內(nèi)可以認為是恒定的, 因此斜坡信號，可以從開關(guān)狀態(tài)計算得出。依據(jù)PWM控制技術(shù)的工作原理，三相整流器可以在每個60176。第2章 單周期控制原理及實現(xiàn) 單周期控制（OCC）技術(shù)OCC技術(shù)是90 年代初發(fā)展起來的一種非線性大信號PWM控制理論，也是一種模擬PWM控制技術(shù)。這兩種方法各有其優(yōu)點及適用范圍，近年來都得到了較快的發(fā)展。PWM整流技術(shù)是一種積極的諧波抑制方法。 國內(nèi)外PWM變換技術(shù)的發(fā)展狀況作為降低諧波的有效措施，PWM技術(shù)很早就應(yīng)用于逆變電源。單周期控制高功率因數(shù)整流器研究電氣工程畢業(yè)論文目　錄第1章 緒　論 1 課題研究意義 1 國內(nèi)外PWM變換技術(shù)的發(fā)展狀況 1 2 本文的研究的內(nèi)容 3第2章 單周期控制原理及實現(xiàn) 4 單周期控制（OCC）技術(shù) 4 單周期控制在PFC整流器中的應(yīng)用 5 單周期控制電路的動態(tài)分析 7 本章小結(jié) 9第3章 PWM整流器原理及數(shù)學建模 10 三相電壓型PWM整流器主電路拓撲結(jié)構(gòu) 10 PWM整流器運行的基本原理 11 三相電壓型PWM整流器控制方法 13 三相PWM整流器的數(shù)學模型 15 本章小結(jié) 20第4章 單周期控制三相PWM整流器仿真 21 三相高功率因數(shù)整流器的控制結(jié)構(gòu) 21 MATLAB動態(tài)仿真工具SIMULINK簡介 22 仿真研究 23 本章小結(jié) 28結(jié)　論 29參考文獻 30致　謝 322東北石油大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）第1章 緒　論 課題研究意義隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,帶非線性負載的電力電子裝置在電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用并產(chǎn)生大量電流諧波，電力系統(tǒng)的波形畸變及由此產(chǎn)生的諧波不僅大大降低了系統(tǒng)的功率因數(shù)，而且也給系統(tǒng)帶來了