基于三相四線(xiàn)APF的模糊直接反饋控制
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仿真表明了采用T-S模糊直接反饋控制的方法，可以實(shí)現三相四線(xiàn)APF的非線(xiàn)性控制，有效地補償非線(xiàn)性負載所產(chǎn)生的諧波及無(wú)功功率。對于三相整流電路這種典型的非線(xiàn)性負載，該控制系統可以使電力系統電流的諧波含量由補償前的98％降低至補償后的6．8％，功率因數由0．87提高到0．99。
在突加和突卸三相全橋整流電容濾波負載的條件下，在PI控制下(kp=0.3，ki=40)，直流側電壓在突加負載調節過(guò)程中超調量為1.9％；而在突卸負載時(shí)超調量為2.3％。采用本文的T-S模糊直接反饋控制時(shí)，在相同條件下，直流側電壓在突加負載調節過(guò)程中超調量約為1.2％，在突卸負載時(shí)超調量為0．06％。
在PI參數以及T-S模糊控制的參數沒(méi)有改變的前提下，增大負載電流時(shí)，直流側電壓的超調量及調節時(shí)間如表1所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/160466.htm
傳統PI控制在負載參數發(fā)生變化時(shí)，可能達不到最優(yōu)控制效果，甚至可能產(chǎn)生極大的振蕩而使系統不穩定，需要重新進(jìn)行PI控制參數設定。采用本文T-S模糊反饋控制的方法可以自動(dòng)適應負載的大范圍變化，其控制效果基本保持不變。
在此基礎上，搭建了以TMS320F2812為核心的實(shí)驗平臺，其三相四線(xiàn)非線(xiàn)性負載為晶閘管調壓不對稱(chēng)阻性負載(RL1=12 Ω，RL2=24 Ω，RL3=18 Ω)，實(shí)驗原理如圖4所示，實(shí)驗波形如圖5～7所示。
經(jīng)T-S模糊直接反饋控制前后電源電流的頻譜分布如圖8所示。補償前含有豐富的諧波，其總諧波含量THD為38％；補償后總諧波含量THD約為9．9％。同時(shí)功率因數也由補償前的約0．8提高到補償后的0．97。
5 結束語(yǔ)
本文采用T-S模糊直接反饋控制的方法實(shí)現了三相四線(xiàn)APF補償電流的非線(xiàn)性控制，對電源電流進(jìn)行直接反饋跟蹤控制，有效地補償了由非線(xiàn)性負載引起的諧波及無(wú)功功率，同時(shí)校正了由于三相負載不對稱(chēng)引起零線(xiàn)上的非線(xiàn)性電流。在Lyapunov穩定理論的基礎上，基于并行補償算法的策略實(shí)現了T-S模糊反饋控制器設計，利用LMI的方法求解出滿(mǎn)足全局漸近穩定的反饋增益矩陣。仿真及實(shí)驗結果驗證了T-S模糊直接反饋控制應用于三相四線(xiàn)APF，無(wú)需進(jìn)行基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的坐標變換及復雜的計算就可以有效地解決其非線(xiàn)性控制問(wèn)題，具有控制規則少，輸出連續，容易實(shí)現，對負載的適用范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。
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