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1、 HYPERLINK 更多企業(yè)學(xué)學(xué)院: 中小企業(yè)業(yè)管理全全能版183套講講座+8897000份資料總經(jīng)理、高高層管理理49套講座座+1663888份資料中層管理理學(xué)院46套講座座+60020份份資料國(guó)學(xué)智慧慧、易經(jīng)經(jīng)46套講座座人力資源源學(xué)院56套講座座+2771233份資料各階段員員工培訓(xùn)訓(xùn)學(xué)院77套講座座+ 3324份份資料員工管理理企業(yè)學(xué)學(xué)院67套講座座+ 887200份資料工廠生產(chǎn)產(chǎn)管理學(xué)學(xué)院52套講座座+ 1139220份資料財(cái)務(wù)管理理學(xué)院53套講座座+ 1179445份資料銷售經(jīng)理理學(xué)院56套講座座+ 1143550份資料銷售人員員培訓(xùn)學(xué)學(xué)院72套講座座+ 448799份資料更多企

2、業(yè)學(xué)學(xué)院: 中小企業(yè)業(yè)管理全全能版183套講講座+8897000份資料總經(jīng)理、高高層管理理49套講座座+1663888份資料中層管理理學(xué)院46套講座座+60020份份資料國(guó)學(xué)智慧慧、易經(jīng)經(jīng)46套講座座人力資源源學(xué)院56套講座座+2771233份資料各階段員員工培訓(xùn)訓(xùn)學(xué)院77套講座座+ 3324份份資料員工管理理企業(yè)學(xué)學(xué)院67套講座座+ 887200份資料工廠生產(chǎn)產(chǎn)管理學(xué)學(xué)院52套講座座+ 1139220份資料財(cái)務(wù)管理理學(xué)院53套講座座+ 1179445份資料銷售經(jīng)理理學(xué)院56套講座座+ 1143550份資料銷售人員員培訓(xùn)學(xué)學(xué)院72套講座座+ 448799份資料APFC先先進(jìn)控制制策略發(fā)發(fā)展動(dòng)態(tài)

3、態(tài)冉華軍 楊楊富文(福州大學(xué)學(xué)電氣工工程與自自動(dòng)化學(xué)學(xué)院,福福建 福州 35500002 )(E-maai: huaajunnrann1663.ccom)摘要:近十十幾年來來,有源源功率因因數(shù)校正正技術(shù)涌涌現(xiàn)出很很多先進(jìn)進(jìn)控制算算法,主主要有單單周控制制、滑模模變結(jié)構(gòu)構(gòu)控制、空空間矢量量調(diào)制、無無差拍控控制、占占空比控控制、預(yù)預(yù)測(cè)電流流控制、極極點(diǎn)配置置控制、llyappunoov控制制等,本本文綜合合分析了了APFFC先進(jìn)進(jìn)控制策策略發(fā)展展動(dòng)態(tài)。關(guān)鍵詞:AAPFCC,單周周控制,滑滑模變結(jié)結(jié)構(gòu),llyappunoov控制制, 空空間矢量量調(diào)制,無無差拍控控制,占占空比控控制,預(yù)預(yù)測(cè)電流流控制

4、,極極點(diǎn)配置置控制 Devveloopinng ddynaamicc off addvanncedd coontrrol strrateegiees ffor APFFCAbstrractt: IIn rreceent deccadees, connsidderaablee noovell coontrrol strrateegiees ffor acttivee poowerr faactoor ccorrrecttionn teechnnoloogy aree weelliing up,whiich maiinlyy inncluude Onee-cyyclee coontrrol, Va

5、rriabble strructturee sllidiing-modde cconttroll, Spaace vecctorr moodullatiion, DDeaddbeaat cconttroll, Dutty ccyclle cconttroll, Preedicctivve ccurrrentt coontrrol, Polle-pplaccemeent conntrool, lyyapuunovv-baasedd coontrrol,etcc. BBaseed oon commpreehennsivve annalyysiss onn thhesee addvanncedd s

6、cchemmes ,thhe ddynaamiccs oof cconttroll arrithhmettic forr APPFC is preesenntedd iin tthiss paaperr.Keywoordss: AAPFCC,Onne-ccyclle cconttroll,Vaariaablee sttruccturre ssliddingg moode conntrool,llyappunoov-bbaseed cconttroll,sppacee veectoor mmoduulattionn,deeadbbeatt coontrrol,dutty ccyclle ccon

7、ttroll, ppreddicttivee cuurreent conntrool, polle pplaccemeent conntrool1、引言 有源功率因因數(shù)校正正(Acctivve PPoweer FFacttor Corrrecctioon)電電路在提提高電力力電子裝裝置網(wǎng)側(cè)側(cè)功率因因數(shù)、降降低電網(wǎng)網(wǎng)諧波方方面起著著很重要要的作用用。隨著著PFCC應(yīng)用技技術(shù)的普普及,PPFC主主電路拓拓?fù)淙諠u漸成熟,現(xiàn)現(xiàn)有APPFC技技術(shù)的各各種控制制策略均均各有優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn),在在該領(lǐng)域域尚有很很多問題題亟待解解決,關(guān)關(guān)于PFFC系統(tǒng)統(tǒng)的控制制策略研研究目前前仍然十十分活躍躍;近十十幾年來來,很多多

8、新穎的的先進(jìn)控控制算法法不斷涌涌現(xiàn),隨隨著微處處理器性性能的不不斷提高高,電力力電子裝裝置控制制系統(tǒng)逐逐漸由模模擬型向向數(shù)字型型發(fā)展,高高速數(shù)字字信號(hào)處處理器(DDSP)的的應(yīng)用使使復(fù)雜的的新型控控制策略略成為可可能。2、 PFFC整流流器新型型控制策策略分析析2.1單周周期控制制(Onne-ccyclle cconttroll)(也也稱積分分復(fù)位控控制)1-3開關(guān)變換器器是脈沖沖的非線線性系統(tǒng)統(tǒng),這種種系統(tǒng)在在合適的的脈沖控控制下,具具有快速速的動(dòng)態(tài)態(tài)響應(yīng)特特點(diǎn),它它與線性性反饋控控制相比比,受輸輸入電源源波動(dòng)的的影響小小,但是是,目前前大多數(shù)數(shù)控制方方法仍然然是先把把模型方方程線性性化,再

9、再利用一一個(gè)線性性反饋回回路實(shí)現(xiàn)現(xiàn)控制。一一般的反反饋電壓壓控制是是通過改改變控制制脈沖的的占空比比來實(shí)現(xiàn)現(xiàn),當(dāng)輸輸入電源源電壓波波動(dòng)時(shí),占占空比不不會(huì)馬上上隨之改改變,而而是首先先改變輸輸出信號(hào)號(hào),然后后才是占占空比,對(duì)對(duì)應(yīng)的占占空比變變化才能能使輸出出信號(hào)向向穩(wěn)定方方向發(fā)展展,這個(gè)個(gè)過程要要重復(fù)很很多次,即即要經(jīng)過過很多很很多個(gè)開開關(guān)周期期后系統(tǒng)統(tǒng)才能達(dá)達(dá)到穩(wěn)定定。目前前大多數(shù)數(shù)整流器器采用平平均電流流控制來來達(dá)到功功率因數(shù)數(shù)校正的的目的,但但平均電電流控制制中需要要檢測(cè)輸輸入電壓壓、電感感電流、輸輸出電壓壓,并且且需要乘乘法器來來實(shí)現(xiàn),使使得系統(tǒng)統(tǒng)控制復(fù)復(fù)雜,投投資成本本增加。鑒鑒于此,

10、美美國(guó)學(xué)者者Keyyue M SSmeddleyy 提出出了一種種新型控控制算法法單周周期控制制。單周周期控制制是一種種不需要要乘法器器和輸入入電壓傳傳感器能能實(shí)現(xiàn)電電阻仿真真器(rrisiistoor eemullatoor)目目標(biāo)的新新穎非線線性控制制技術(shù),該該控制方方法的突突出特點(diǎn)點(diǎn)是:同同時(shí)具有有調(diào)制和和控制的的雙重性性。單周周控制利利用CCCM模式式下APPFC的的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)態(tài)工作特特性簡(jiǎn)化化控制電電路,通通過復(fù)位位開關(guān)、積積分器、觸觸發(fā)電路路、比較較器達(dá)到到跟蹤指指令信號(hào)號(hào)的目的的,無論論是穩(wěn)態(tài)態(tài)還是暫暫態(tài),它它都保持持受控量量(通常常為斬波波波形)在在一個(gè)開開關(guān)周期期內(nèi)的平平均值恰恰

11、好等于于或正比比于給定定值,即即能在一一個(gè)開關(guān)關(guān)周期內(nèi)內(nèi)有效地地抵制電電源側(cè)的的擾動(dòng),消消除了穩(wěn)穩(wěn)態(tài)、暫暫態(tài)誤差差。將單周控制制基本原原理應(yīng)用用于各種種電流控控制上,就就可以得得到電荷荷控制4、準(zhǔn)準(zhǔn)電荷控控制55、非非線性載載波控制制(noonliineaar ccarrrierr coontrrol or quaasi-steeadyy-sttatee appprooachh)66778899和輸輸入電流流整形技技術(shù)110等等功率因因數(shù)校正正技術(shù)的的新型控控制技術(shù)術(shù)。從形形式上看看,電荷荷控制是是電流型型的單周周控制,其其控制思思想為:控制開開關(guān)的電電流量,使使之在一一個(gè)周期期內(nèi)達(dá)到到期望值

12、值。準(zhǔn)電電荷控制制是在電電荷控制制的基礎(chǔ)礎(chǔ)上用RRC網(wǎng)絡(luò)絡(luò)代替電電荷控制制中的CC網(wǎng)絡(luò)。非非線性載載波控制制的控制制電流可可為開關(guān)關(guān)電流、二二極管電電流或電電感電流流,非線線性載波波控制在在電荷控控制的拓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)基礎(chǔ)上上外加了了一個(gè)非非線性補(bǔ)補(bǔ)償,提提高了系系統(tǒng)的穩(wěn)穩(wěn)定性。在在非線性性載波控控制中,當(dāng)當(dāng)電路工工作在電電流連續(xù)續(xù)狀態(tài)時(shí)時(shí)系統(tǒng)是是穩(wěn)定的的;而工工作在斷斷續(xù)狀態(tài)態(tài)下,系系統(tǒng)小信信號(hào)穩(wěn)定定,輸入入電流會(huì)會(huì)產(chǎn)生畸畸變。輸輸入電流流整形技技術(shù)需檢檢測(cè)二極極管的電電流,從從形式上上說是類類似于非非線性載載波控制制的方案案,而從從控制實(shí)實(shí)質(zhì)上講講是平均均電流控控制的一一種反用用,假設(shè)設(shè)電路已

13、已經(jīng)工作作在有源源功率因因數(shù)校正正下,電電流信號(hào)號(hào)是正弦弦的,電電流信號(hào)號(hào)作為電電壓環(huán)基基準(zhǔn)信號(hào)號(hào),再對(duì)對(duì)電壓誤誤差信號(hào)號(hào)進(jìn)行積積分,其其特點(diǎn)是是控制簡(jiǎn)簡(jiǎn)單,可可采用平平均電流流控制芯芯片MLL38333實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。單周期控制制除了具具有和傳傳統(tǒng)電壓壓反饋控控制和電電流模式式控制相相同的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)外(控控制環(huán)的的穩(wěn)定性性、誤差差校正功功能等),還還具有很很多突出出的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)包括:直流輸輸出電壓壓的平滑滑調(diào)節(jié)范范圍大,電電路實(shí)現(xiàn)現(xiàn)簡(jiǎn)單,電電網(wǎng)電流流總諧波波畸變減減小,具具有更好好的動(dòng)態(tài)態(tài)響應(yīng)和和穩(wěn)定的的控制環(huán)環(huán),控制制環(huán)對(duì)噪噪聲不敏敏感。采采用單周周控制的的開關(guān)變變換器能能在每個(gè)個(gè)開關(guān)周周期一直直輸入電電

14、壓波動(dòng)動(dòng),并且且平均輸輸入電流流能快速速跟蹤參參考量,且且不受負(fù)負(fù)載電流流的約束束,即使使負(fù)載電電流有很很大的畸畸變也不不會(huì)使輸輸入電流流發(fā)生畸畸變。單單周期控控制這種種新的控控制方法法非常通通用,并并且能直直接應(yīng)用用于所有有DC/DC變變換器,無無論是PPWM模模式還是是準(zhǔn)諧振振模式。2.2滑模模變結(jié)構(gòu)構(gòu)控制控控制(VVariiablle sstruuctuure sliidinng-mmodee coontrrol)11-2020世紀(jì)550年代代在前蘇蘇聯(lián)發(fā)展展起來的的滑模變變結(jié)構(gòu)控控制111用用于控制制電力電電子變換換器有其其天然的的合理性性。由于于電力電電子器件件高頻開開關(guān)切換換所產(chǎn)生

15、生的不連連續(xù)性使使各類電電力電子子變換器器正好被被描述為為變結(jié)構(gòu)構(gòu)系統(tǒng),而而在變結(jié)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)統(tǒng)中滑模模變結(jié)構(gòu)構(gòu)控制的的滑動(dòng)模模態(tài)具有有不變性性,即對(duì)對(duì)系統(tǒng)的的變化和和外部干干擾不敏敏感,具具有很強(qiáng)強(qiáng)的魯棒棒性。變流器的時(shí)時(shí)變參數(shù)數(shù)問題一一直是人人們努力力解決的的問題??伎紤]到開開關(guān)變換換器的開開關(guān)切換換動(dòng)作與與變結(jié)構(gòu)構(gòu)系統(tǒng)的的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)點(diǎn)沿切換換面高頻頻切換有有動(dòng)作上上的對(duì)應(yīng)應(yīng)關(guān)系,而而在變結(jié)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)統(tǒng)中滑模模變結(jié)構(gòu)構(gòu)控制的的滑動(dòng)模模態(tài)具有有不變性性即對(duì)系系統(tǒng)的變變化和外外部干擾擾不敏感感,具有有很強(qiáng)的的魯棒性性,因而而可以考考慮用滑滑模變結(jié)結(jié)構(gòu)這種種控制方方法來控控制變流流器。在在整流器器的功率率

16、因數(shù)校校正系統(tǒng)統(tǒng)中,輸輸入電流流的穩(wěn)態(tài)態(tài)特性和和輸出電電壓暫態(tài)態(tài)特性之之間存在在矛盾,應(yīng)應(yīng)用滑模模變結(jié)構(gòu)構(gòu)控制方方法可以以在兩者者之間進(jìn)進(jìn)行有效效的協(xié)調(diào)調(diào),使輸輸入電流流滿足有有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的前提提下盡可可能提高高輸出電電壓的動(dòng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)應(yīng)。滑模變結(jié)構(gòu)構(gòu)在電力力電子系系統(tǒng)中改改善魯棒棒性、動(dòng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)質(zhì)品質(zhì)方方面取得得了一些些成果。文文獻(xiàn)112詳詳細(xì)介紹紹了DCC-DCC變換器器的滑模模變結(jié)構(gòu)構(gòu)控制,論論述了如如何以等等效控制制作為作作為分析析手段來來分析BBuckk、Booostt、Buuck-Booost變變換器,該該方法保保證了系系統(tǒng)在大大信號(hào)和和小信號(hào)號(hào)條件下下的穩(wěn)定定性,在在應(yīng)用滑滑模變結(jié)結(jié)

17、構(gòu)控制制DC-DC方方面有很很大的指指導(dǎo)意義義。文獻(xiàn)獻(xiàn)133采用用滑模變變結(jié)構(gòu)理理論控制制Cukk變換器器,使得得系統(tǒng)控控制電路路的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)比較簡(jiǎn)簡(jiǎn)單,克克服了其其它方法法中在大大信號(hào)情情況下不不穩(wěn)定的的缺點(diǎn);在整個(gè)個(gè)運(yùn)行條條件下,所所有的狀狀態(tài)變量量超調(diào)量量小、調(diào)調(diào)整時(shí)間間短,具具有很好好的靜態(tài)態(tài)特性和和動(dòng)態(tài)特特,還大大大減小小了能量量傳輸電電容的大大?。粚?shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果果表明:采用滑滑模變結(jié)結(jié)構(gòu)控制制使得系系統(tǒng)具有有魯棒性性強(qiáng)、動(dòng)動(dòng)態(tài)特性性好的特特點(diǎn),具具有很好好的應(yīng)用用前景。文文獻(xiàn)114將將滑模變變結(jié)構(gòu)理理論應(yīng)用用于Booostt型撥弄弄功率因因素校正正器中,使使得變換換器的電電流紋波波減小,輸

18、輸出電壓壓對(duì)負(fù)載載的突變變不敏感感,從而而大大減減小了輸輸出濾波波器的尺尺寸、縮縮短了輸輸出電壓壓的調(diào)整整時(shí)間,獲獲得了最最佳輸出出電壓,仿仿真和實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果果表明了了該方法法的有效效性。文文獻(xiàn)115給給出了離離散滑模模控制的的三相BBoosst型功功率因素素校正器器,使得得系統(tǒng)對(duì)對(duì)輸入及及負(fù)載的的變化有有很好的的魯棒性性。文獻(xiàn)獻(xiàn)166將電電流空間間矢量技技術(shù)應(yīng)用用到滑模??刂频牡娜郆Boosst型功功率因素素校正器器中,得得到了單單位功率率因素。文文獻(xiàn)11718199介紹紹了滑模模變結(jié)構(gòu)構(gòu)在有源源電網(wǎng)調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)統(tǒng)中的應(yīng)應(yīng)用,文文獻(xiàn)220介介紹了在在Booost和和Bucck-BBoosst變

19、換換器中使使用動(dòng)態(tài)態(tài)滑模面面的滑模模變結(jié)構(gòu)構(gòu)控制,這這些分析析方法可可以推廣廣到設(shè)計(jì)計(jì)PFCC。對(duì)于于不確定定系統(tǒng),可可以基于于H控制理理論利用用LMII方法設(shè)設(shè)計(jì)滑模模變結(jié)構(gòu)構(gòu)控制212222.3空間間矢量調(diào)調(diào)制方法法SVMM(Sppacee veectoor mmoduulattionn)將其它控制制方法與與滯環(huán)電電流控制制相結(jié)合合是電流流控制策策略的發(fā)發(fā)展方向向之一,典典型的結(jié)結(jié)合是將將空間矢矢量調(diào)制制方法SSVM(SSpacce vvecttor moddulaatioon)與與滯環(huán)控控制結(jié)合合起來23 22425??臻g間矢量調(diào)調(diào)制是880年代代中后期期發(fā)展起起來的,它它也是矩矩陣式變

20、變換器的的最佳調(diào)調(diào)節(jié)方式式,三相相功率因因數(shù)校正正電路的的數(shù)字化化實(shí)現(xiàn)也也可用此此方式。在在模擬控控制中,用用abcc三相對(duì)對(duì)稱坐標(biāo)標(biāo)系,控控制量是是分段正正弦的,用用數(shù)字化化實(shí)現(xiàn)時(shí)時(shí),將aabc三三相對(duì)稱稱坐標(biāo)系系變換到到同步旋旋轉(zhuǎn)d-q正交交坐標(biāo)系系,此時(shí)時(shí)控制量量在穩(wěn)態(tài)態(tài)時(shí)是常常量,容容易保證證好的穩(wěn)穩(wěn)態(tài)特性性。模擬擬控制時(shí)時(shí),控制制變量是是時(shí)變的的,在電電壓電流流過零時(shí)時(shí)可能出出現(xiàn)不連連續(xù),并并且由于于模擬控控制器工工頻增益益有限,電電流畸變變通常比比數(shù)字控控制大。數(shù)數(shù)字控制制的帶寬寬主要受受運(yùn)算速速度和采采樣延遲遲的限制制。隨著著微控制制器的性性能價(jià)格格比不斷斷提高,基基于SVVM的

21、數(shù)數(shù)字化實(shí)實(shí)現(xiàn)會(huì)越越來越有有吸引力力,空間間矢量在在理論分分析上也也有優(yōu)點(diǎn)點(diǎn),用其其描述三三相電路路的軌跡跡非常直直觀。2.4無差差拍控制制(Deeadbbeatt coontrrol)2627無差拍控制制的基本本思想是是將輸出出參數(shù)等等間隔地地劃分為為若干個(gè)個(gè)取樣周周期,在在關(guān)于取取樣周期期對(duì)稱的的方波脈脈沖作用用下,根根據(jù)每一一取樣周周期的起起始值,預(yù)預(yù)測(cè)某電電路變量量在取樣樣周期末末尾的值值,適當(dāng)當(dāng)控制方方波脈沖沖的寬度度和極性性,就能能使輸出出波形與與要求的的參考波波形重合合。不斷斷調(diào)整每每一取樣樣周期內(nèi)內(nèi)方波脈脈沖的極極性和寬寬度,就就能獲得得波形失失真小的的輸出。該該方法是是一種全

22、全數(shù)字化化的控制制技術(shù),它它利用前前一時(shí)刻刻的指令令電流值值和實(shí)際際補(bǔ)償電電流值計(jì)計(jì)算出整整流器下下一時(shí)刻刻應(yīng)滿足足的開關(guān)關(guān)模式。其其優(yōu)點(diǎn)在在于數(shù)學(xué)學(xué)推導(dǎo)嚴(yán)嚴(yán)密、跟跟蹤無過過沖、易易于計(jì)算算機(jī)執(zhí)行行等,缺缺點(diǎn)是計(jì)計(jì)算量大大且對(duì)系系統(tǒng)參數(shù)數(shù)依賴性性大較大大?;谟诳臻g電電壓矢量量PWMM的電流流無差拍拍控制方方法228,開開關(guān)頻率率恒定,調(diào)調(diào)節(jié)性能能良好,代代表了目目前國(guó)際際上PFFC技術(shù)術(shù)的先進(jìn)進(jìn)水平,隨隨著數(shù)字字信號(hào)處處理芯片片DSPP的普及及,這是是一種很很有前途途的控制制方法。2.5占空空比控制制( DDutyy cyyclee coontrrol)299這種控制方方法不用用電流傳傳感器

23、,由由于是基基于斜坡坡比較技技術(shù),因因而開關(guān)關(guān)頻率固固定;另另外,以以前的控控制方法法都是在在理想的的三相平平衡狀態(tài)態(tài)下得出出的數(shù)學(xué)學(xué)模型,用用占空比比控制方方法較傳傳統(tǒng)的控控制方法法在三相相不平衡衡系統(tǒng)中中建模、電電壓調(diào)節(jié)節(jié)器參數(shù)數(shù)調(diào)整等等方面具具有更大大的優(yōu)勢(shì)勢(shì)例。2.6預(yù)測(cè)測(cè)電流控控制(PPreddicttivee cuurreent conntrool )3031恒頻預(yù)測(cè)電電流控制制是針對(duì)對(duì)數(shù)字控控制提出出的一種種控制策策略,通通過對(duì)輸輸入輸出出電壓和和輸入電電流的采采樣,根根據(jù)實(shí)際際電流和和參考電電流的誤誤差,由由一個(gè)周周期內(nèi)電電感平均均電流和和平均電電壓表達(dá)達(dá)式,選選擇優(yōu)化化的電壓

24、壓矢量作作為下一一個(gè)周期期的開關(guān)關(guān)狀態(tài)預(yù)預(yù)測(cè),使使實(shí)際電電流在一一個(gè)周期期內(nèi)跟蹤蹤上參考考電流,實(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)態(tài)無誤差差,該控控制方法法的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是:開開關(guān)頻率率固定,動(dòng)動(dòng)態(tài)性能能良好,電電流諧波波小,器器件開關(guān)關(guān)應(yīng)力小小,數(shù)字字實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單,缺缺點(diǎn)是要要求較高高的采樣樣頻率和和開關(guān)頻頻率,在在低的采采樣頻率率下,會(huì)會(huì)產(chǎn)生周周期性的的電流誤誤差。2.7極點(diǎn)點(diǎn)配置控控制(PPolee-pllaceemennt cconttroll電壓調(diào)節(jié)型型PWMM整流器器有不穩(wěn)穩(wěn)定傾向向,可以以通過加加大直流流電容改改善穩(wěn)定定性,這這樣需付付出很大大的成本本代價(jià);另外,通通過比例例積分反反饋控制制,在直直流鏈接接電容

25、滿滿足一定定條件下下可以使使系統(tǒng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)定,而而為了減減小成本本應(yīng)降低低電容尺尺寸,比比例系數(shù)數(shù)必需選選得很小小,導(dǎo)致致瞬態(tài)過過程變得得比較慢慢;有文文獻(xiàn)332提提出一種種帶有狀狀態(tài)觀測(cè)測(cè)器的狀狀態(tài)反饋饋環(huán)進(jìn)行行期望極極點(diǎn)配置置的數(shù)字字控制方方法,實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果果表明:在直流流電容很很小的情情況下系系統(tǒng)的穩(wěn)穩(wěn)定性也也很好,系系統(tǒng)的動(dòng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)應(yīng)大為改改觀,但但控制電電路復(fù)雜雜,計(jì)算算量大,需需要多個(gè)個(gè)高速芯芯片同時(shí)時(shí)運(yùn)行。2.8基于于lyaapunnov控控制( lyaapunnov-bassed conntrool) 傳統(tǒng)的絕大大多數(shù)控控制方法法的數(shù)學(xué)學(xué)建模一一般是基基于對(duì)變變換器系系統(tǒng)模型型在平衡衡

26、點(diǎn)附近近進(jìn)行小小信號(hào)線線性化處處理,對(duì)對(duì)于輸入入功率突突變或者者過載恢恢復(fù)引起起的大信信號(hào)動(dòng)態(tài)態(tài)另外采采用專門門的方法法處理。文文獻(xiàn)333通通過研究究變換器器大信號(hào)號(hào)平均模模型,指指出小信信號(hào)模型型在大信信號(hào)擾動(dòng)動(dòng)下存在在不能保保證系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)定性性的風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn),于是是很多研研究人員員紛紛對(duì)對(duì)各種具具體電路路進(jìn)行了了具體分分析,試試圖找出出能夠容容許某類類特定瞬瞬態(tài)大信信號(hào)的控控制策略略,由此此涌現(xiàn)了了很多關(guān)關(guān)于大信信號(hào)的控控制策略略,大致致可以分分為兩類類:一類類是開關(guān)關(guān)位置變變量是電電路瞬時(shí)時(shí)變量的的直接函函數(shù),比比如sllidiing modde cconttroll122334388和bban

27、gg-baang conntrool339-411, 另外一一類依賴賴于所研研究變換換器的狀狀態(tài)空間間平均模模型,具具有代表表性的是是文獻(xiàn)42-445提提出的幾幾種控制制策略,其其中僅有有文獻(xiàn)42 444考考慮利用用Lyaapunnov函函數(shù)來設(shè)設(shè)計(jì)控制制策略。文文獻(xiàn)446根根據(jù)李亞亞普洛夫夫穩(wěn)定理理論,提提出一種種基于系系統(tǒng)非線線性模型型的控制制策略,不不對(duì)系統(tǒng)統(tǒng)模型進(jìn)進(jìn)行小信信號(hào)線性性化處理理,而是是根據(jù)李李亞普洛洛夫直接接法分析析功率變變換器這這種非線線性系統(tǒng)統(tǒng),該策策略嚴(yán)格格保證了了系統(tǒng)狀狀態(tài)空間間具有足足夠的穩(wěn)穩(wěn)定域而而全局穩(wěn)穩(wěn)定,文文獻(xiàn)447把把這種控控制策略略結(jié)合綜綜合矢量量Pa

28、rrk變換換應(yīng)用于于三相PPWM AC-DC電電壓源型型變換器器,文獻(xiàn)獻(xiàn)488則將將其應(yīng)用用于兩級(jí)級(jí)PFCC預(yù)調(diào)節(jié)節(jié)器,仿仿真和實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果果表明,系系統(tǒng)具有有好的瞬瞬態(tài)響應(yīng)應(yīng)和單位位功率因因數(shù),輸輸入電流流畸變大大大降低低,并且且全局穩(wěn)穩(wěn)定,對(duì)對(duì)大信號(hào)號(hào)擾動(dòng)具具有很強(qiáng)強(qiáng)的魯棒棒性。3、關(guān)于現(xiàn)現(xiàn)代PFFC控制制策略的的展望1、尋求更更加簡(jiǎn)化化的控制制策略、降降低PFFC成本本、減小小THDD和EMMI、降降低開關(guān)關(guān)應(yīng)力、提提高整機(jī)機(jī)效率仍仍然是今今后PFFC控制制策略的的發(fā)展趨趨勢(shì)。2、由于各各種控制制策略都都有優(yōu)缺缺點(diǎn),將將各種控控制策略略合理搭搭配,取取長(zhǎng)補(bǔ)短短,可以以收到合合理的控控制效果

29、果,這也也是控制制技術(shù)的的一個(gè)發(fā)發(fā)展方向向。3、基于大大功率電電力電子子設(shè)備的的要求,目目前多電電平變換換器和各各種簡(jiǎn)單單拓?fù)涞牡拇?、并并?lián)等拓拓?fù)涞南嘞嗬^提出出,對(duì)于于這些電電路的控控制除采采用現(xiàn)有有的控制制策略外外,還要要嘗試更更有針對(duì)對(duì)性的控控制技術(shù)術(shù),依托托高速的的數(shù)字處處理器,采采用先進(jìn)進(jìn)的控制制理論和和算法,研研制高性性能、高高可靠性性和低成成本的三三相脈沖沖整流器器是三相相PFCC發(fā)展的的趨勢(shì)。4、與現(xiàn)代代控制理理論相關(guān)關(guān)的方法法如狀態(tài)態(tài)反饋控控制(極極點(diǎn)配置置)、二二次型最最優(yōu)控制制、非線線性狀態(tài)態(tài)控制、模模糊控制制、神經(jīng)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控控制、變變結(jié)構(gòu)滑滑??刂浦?,基于于李雅普普洛夫控

30、控制、迭迭代學(xué)習(xí)習(xí)控制等等,都可可以用在在PFCC電路中中,但這這些方法法還不成成熟,處處于積極極地探索索中,本本人以后后將致力力于基于于李雅普普洛夫大大信號(hào)控控制、變變結(jié)構(gòu)滑滑模控制制、迭代代學(xué)習(xí)控控制等先先進(jìn)控制制策略在在PFCC中的應(yīng)應(yīng)用研究究。參考文獻(xiàn)1Smmedlley K MM,Slloboodann Cuuk, Onee-Cyyclee-coontrrol of Swiitchhingg CoonveerteersC.PESSC 19991,p8888-88962Ennricco SSantti , Slloboodann Cuuk , Moodellingg off Onne-

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36、ineear peaak ccurrrentt moode conntrool: a ssimpple acttivee poowerr faactoor ccorrrecttionn coontrrol tecchniiquee foor cconttinuuouss coonduuctiion moddeCC. Powwer Eleectrroniics Speeciaalissts Connferrencce,119966(1),p1196-2022.11JJohnn Y.H, Varriabble strructturee coontrrol: a surrveyy, IIEEEE t

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38、110,NNo.33,19995,p3002-330914RRutaar DD,ett all. CConttroll off unnityy poowerr faactoor bboosst cconvvertter,7thh Meeditterrraneean Eleectrronttechhniccal Connferrencce,VVol.3 ,19994,pp12887-11290015RR.Mooricci ,et al. Vaariaablee sttruccturre cconttrolllerr foor AAC/DDC cconvvertter, IEEEE IECCON9

39、4,Voll.3,19994,pp12887-119016SSilvva JJ.F,Marrtinns JJ.F,Spaace vecctorr allphaa bbetaa cuurreent reggulaaor forr sllidiing modde cconttrollledd unnityy poowerr faactoor PPWM recctiffierrs,IIEEEE IEECONN 988,Vool.33 19998,p18877-18882 17馮馮培梯,童童梅,滑滑模變結(jié)結(jié)構(gòu)控制制在有源源電網(wǎng)中中的應(yīng)用用J,電工工技術(shù)學(xué)學(xué)報(bào),119977,(88)p552-556。1

40、8CCasiini D,MMarcchessonii M,Sliidinng mmodee muultiilevvel conntrool ffor impprovved perrforrmanncess inn poowerr coondiitiooninng ssysttemssJ.IEEEE Traans, On PPoweer EElecctrooniccs,119955,100(4),p4453-4633.19VViltthgaamuwwa DD.M, Vaariaablee sttruccturre cconttroll off vooltaage souurcee reeverr

41、sibble reectiifieer C,Apppliccatiion Powwer Eleectrroniics Connferrencce,119966,1,p188-24420YYurii B.Shttesssel,Alaan SS.I.Zinnobeer aand Iliia AA.Shhkdnnikaa, BBoosst aand Bucck-BBoosst ppoweer cconvvertterss coontrrol viaa sllidiing moddes usiing dynnamiic ssliddingg maaniffoldd, PProcceeddinggs o

42、of tthe 41sst IIEEEE Coonfeerennce on Deccisiion andd Coontrrol Lass veegass,Neevadda UUSA,Deccembber 20002,pp24556-22461121MMin Li, Shhuqiian Zhuu, JJie Sunn annd XXhaoolinn Chhengg, Dellay-deppenddentt HVarriabble Strructturee Coontrrol of Unccerttainn Siinguularr Tiime-dellay Sysstemms:aan LLMI A

43、ppproaach,Prooceeedinngs of thee 444th IEEEE CConffereencee onn Deecissionn annd CConttroll, aand thee Euuroppeann Coontrrol Connferrencce 220055 Seevillle,Spaain, Deecemmberr 122-155,20005,p5996-660122HHan Ho Chooi , Ann LMMI-BBaseed SSwittchiing Surrfacce DDesiign Metthodd foor aa Cllasss off Miis

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