单相PWM整流器H∞混合灵敏度电流控制

作者：彭林; 马磊^*; 刘浩然; 宋文胜

来源：中国电机工程学报, 2020, 40(14): 4580-4737.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.191154

• 单相电压型脉宽调制整流器
• H∞混合灵敏度
• 电压前馈解耦
• 直接电流控制

以单相电压型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器为研究对象,以提高动态响应速度、增强鲁棒性能为研究目标,提出基于dq电压前馈解耦模型下的H∞混合灵敏度(H∞mixed sensitivity,H∞-MS)直接电流控制(direct current control,DCC)算法。首先,给出整流器在dq坐标系下的数学模型,并基于电压前馈解耦思想得到dq轴电流解耦系统模型及闭环控制结构;然后,分析模型参数摄动情况,给出模型乘性不确定界,选择灵敏度加权函数规划系统的控制性能,选择补灵敏度加权函数保证系统的鲁棒性能,从而将控制器设计问题转化为H∞标准控制问题;建立系统增广矩阵,求解黎卡提(Riccati)不等式的正定解,得到2个三阶控制器;最后,通过半实物仿真实验对基于比例积分(proportional integral,PI)直接电流控制算法和H∞-MSDCC算法进行对比研究。研究结果表明,在网侧电感参数摄动时,所提H∞-MS DCC算法可以有效地提高系统的鲁棒性。

• 单位
  西南交通大学