电力电子电路控制2.pdf

由上可见，这是一个双输入、单输出的二阶线性系统。 逆变桥输出电压u1为控制输入，而负载电流io可视为扰动输 入。虽然逆变器所接负载有可能是非线性的，但这种非线性 仅体现在扰动量的任意性上，而逆变器模型仍为一简单的二 阶线性模型。这样做的实质是把负载电流处理为一种可测扰 动。 01 1 0 1 0 0 1 1 0 1 10 iCu Li u L r L C i u ? ? ? ? ? ? ? ??+ ? ? ? ? ? ? ? ? +? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? =? ? ? ? ? ? PWM逆变器的状态空间模型（续5） PWM形成电路的模型 SPWM产生模块可以近似用比例环节代替； 负载 oi - 单相逆变器闭环系统模型 tV v rm r ωsin= ov Gc(s) - rLs+ 1 Cs 1 kpwm - 三相逆变器可以在abc坐标系、αβ坐标系或dqo坐标系下进 行控制，如果在其中一种坐标系下控制，需要确定相应坐标系中 三相逆变器的模型； 三相逆变器模型 在abc坐标系的模型 L A B C C ZL Ud/2 Ud/2 + + T1 T2 T3 T4 T5 T6 r i1a i1c i1b u0c u0b u0a i0c i0b i0a P1 P2 P ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ?? = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? c b a c b a c b a c b a c b a c b a i i i u u u L L L C C C i i i u u u L r L L r L L r L C C C i i i u u u 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 000100 000010 000001 100000 010000 001000 00100 00010 00001 100000 010000 001000 [ ]Tcba uuuy 000= 当有中线时，UP1P=0， 三相逆变电路中各相 的电压、各相的电流 相互独立，状态空间 方程: 当无中线时，电流均有ia+ib+ic=0， 电路中无零序电流，则滤波电容电压不含零序分量，故uoa+uob+uoc=0, 这样以来在上述式中只有4个方程相互独立。如取uoa、uob、i1a、i1b作为状 态变量，则状态空间模型为： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?? = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? b a b a b a b a b a b a i i u u L L C C i i u u L r L L r L C C i i u u 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0010 0001 1000 0100 010 001 1000 0100 [ ]Tba uuy 00= 静止abc坐标系中的模型三相之间无耦合关系，可以 等效变为三个独立的单相PWM逆变器，因此基于单相逆变 器讨论的控制器用三个就能实施对三相逆变器的控制。 在αβ坐标系的模型 进行三相静止/两相静止坐标变换、三相静止/两相旋转坐标变换是 基于空间矢量的概念，将三相电量Xa、Xb、Xc分别定义在互差120 o的a、b、 c三相轴线上如图所示，三相电量Xa、Xb、Xc看成是三个矢量的模，三个 矢量的方向在各相轴线上，若取a轴为参考轴，则这三个矢量的合成矢 量定义为： ? ? ? ? ? ? ?=? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?= ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? β α β α x x T x x x x x ss c b a 3/2 2 3 2 1 2 3 2 1 01 3 2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?= ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?