能量回饋型同相供電系統的單相PWM整流器研究

圖中，PWM整流器采用雙閉環(huán)控制策略，直流母線(xiàn)電壓外環(huán)PI調節器加入I0前饋，減輕PI調節器負擔并抑制負載擾動(dòng)：電流內環(huán)采用PR
調節器并引入uN前饋，實(shí)現單相正弦電流無(wú)靜差跟蹤并抑制輸入電壓擾動(dòng)。
3．1 基于輸入電壓前饋的電流內環(huán)設計
根據單相PWM整流器拓撲，得到功率單元整流側電流環(huán)控制框圖如圖4所示。圖中，虛線(xiàn)框部分為整流器的數學(xué)模型?？梢?jiàn)，uN為控制系統中存在的擾動(dòng)源，因此將其作為前饋加入PR調節器輸出中，抑制uN波動(dòng)帶來(lái)的系統擾動(dòng)。為提高電流環(huán)動(dòng)態(tài)響應能力并適當增加帶寬，采用準PR調節器，傳遞函數為：

選擇準PR調節器參數為Kp=5，Kr=200，ωc=5。在調節器開(kāi)環(huán)根軌跡圖中，根軌跡所有點(diǎn)模值均為ω，說(shuō)明該調節器對基頻信號具有極高增益。閉環(huán)極點(diǎn)無(wú)限接近虛軸，既保留了高增益的特點(diǎn)，又避免了系統出現臨界穩定的情況。通過(guò)調節根軌跡增益，可得到合適的阻尼比，使系統在基頻下穩定高增益運行。

3．2 基于直流負載電流前饋的電壓外環(huán)設計
圖5為單相PWM整流器電壓外環(huán)控制框圖，其中虛線(xiàn)框部分為電壓外環(huán)中的物理模型。