
三相PWM整流器及其闭环仿真模型
# 三相PWM整流器的闭环仿真探索
在电力电子领域,三相PWM整流器因其能够实现能量双向流动、单位功率因数运行等优点,备受关注
。今天咱们就来聊聊三相PWM整流器的闭环仿真,尤其是电压电流双闭环控制,这种控制策略将输出直流
电压作为外环。
## 模型构成
### 主电路
主电路是三相PWM整流器的核心部分,它一般由三相交流电源、滤波电感、三相全桥变换器以及直流
侧电容和负载组成。三相交流电源提供输入电能,滤波电感用于抑制电流的突变,三相全桥变换器实现了
交流到直流的转换,直流侧电容起到稳定直流电压的作用,负载则消耗电能。
### 坐标变换
坐标变换在三相PWM整流器中扮演着关键角色。常用的是abc - dq0变换,将三相静止坐标系下的物
理量转换到同步旋转坐标系下,便于控制。在Matlab/Simulink中,实现abc - dq0变换的代码片段如下(这
里以简单的公式示意代码逻辑):
```matlab
% 假设abc为三相静止坐标系下的电流值
abc = [ia; ib; ic];
alpha_beta = [1 -1/2 -1/2; 0 sqrt(3)/2 -sqrt(3)/2; 1/2 1/2 1/2] * abc;
theta = omega * t; % omega为角频率,t为时间
dq0 = [cos(theta) sin(theta) 0; -sin(theta) cos(theta) 0; 0 0 1] * alpha_beta;
```
这段代码先将abc坐标系下的量转换到alpha - beta坐标系,再根据当前的角度`theta`转换到dq0
坐标系。这样在dq0坐标系下,交流量就变成了直流量,方便后续PI控制器的设计。
### 电压电流双环PI控制器
电压电流双闭环控制策略中,外环为直流电压环,内环为交流电流环。
1. **电压外环PI控制器**:它的作用是根据给定的直流电压与实际输出的直流电压的差值,通过P
I调节,输出交流电流的给定值。Matlab实现代码大概如下:
```matlab
% 定义PI参数
Kp_v = 0.5;
Ki_v = 0.1;