基于DSP三相变流器滑模变结构控制（C）

1、基于DSP三相变流器滑模变构造控制C摘要系统总结了当前电压型可逆变流器控制策略的开展概况，并对其详细分类研究。在比较各种控制方案优缺点的根底上最终确定了以电流d-q变换结合滑模控制作为本课题的控制策略。详细阐述了电压型可逆变流器的数学模型，包括通用数学模型、d-q变换大信号数学模型、以及d-q变换小信号数学模型。根据d-q变换大信号数学模型建立了系统的电流环。结合d-q变换小信号数学模型设计了电压环以及电压环的滑模控制器。确定了电压空间矢量(SVP)作为开关控制策略。详细阐述了其根本原理。基于ATLAB对其进展了仿真研究。针对可逆变流器使用常规的PID控制对系统参数变化的较为敏感性，电压环采用

2、了滑模变构造控制以期得到改善。基于ATLAB仿真软件完成了系统的忽略高次谐波、不忽略高次谐波下的SP、SVP的闭环系统仿真。针对单片机控制系统的计算速度慢，实时性控制较差，因此本课题采用TI公司的数字信号处理器TS320F240来控制系统，以期进步计算速度。根据本课题的控制方案，设计了系统软件流程，编写了系统的电流电压双闭环程序。基于TS320F240发出开关频率fs=900Hz的空间矢量波形。理论上的分析结合理论过程完成了系统的开环和闭环实验，验证了控制方案的可行性。本课题获得河北省教委科技基金支持，是国家自然科学基金的后续课题，对解决电网谐波污染，提倡绿色用电有着重大的经济价值和理论上的指

3、导意义。关键词功率因数校正；可逆变流器；滑模变构造控制；空间矢量；数字信号处理器AbstratDevelpentsurveyfntrlstrategyfvltagetypereversiblenverterissuarizedsysteatially.ntrlstrategyisstudiedindetail.Direturrentd-qhangeandslidingdentrlsareregardedasntrlstrategyfthispapernthebasisfparingfadvantagesanddisadvantagesvarietiesfntrlstrategy.atheati

4、sdeissetfrthdetailedly,inluding;urrentgeneralatheatisde;d-qhangelargesignalatheatisdelandd-qhangesallsignalatheatisdel.Thesysteurrentlpisestablishedardingtd-qhangelargesignalatheatisdel.ThevltagelpanditsSaredesignedardingtd-qhangesallsignalatheatisdel.SpaevetrPisregardedassithntrlstrategy.Itsessenti

5、alprinipleissetfrthdetailedlyandissiulatedbasednATLAB.VltagelpadptsvariablestruturentrlithslidingdeinrdertiprveithregardtnventinalPIDntrl,hihissensitivetsysteparaeter.lselpsystesiulatinfSPandSVPispletedithnegletinghighharnisandithutnegletinghighharnisbasednATLAB.Beausealulatinspeedfsinglehipirpressr

6、isslanditrealizestiingntrlprly,digitalsignalpressrTS320F240fTIpanyisadptedtiprvethealulatinspeed.Flhartfsystesftareisdesignedardingtntrlstrategyfthispaper.Thedublelselpprgrafurrentandvltageisplied.SVPavefsithfrequeny(900Hz)iseittedbasednTS320F240.penlpexperientatinandlseexperientatinispletedardingtt

7、heryanalysisandpratiepress,validatingfeasibilityfntrlstrategy.ThispaperbtainsthesustainentfsieneandtehnlgyfundfitteefeduatininprvineHeBEiandisthefll-uptaskfnaturesienefundfuntryandhastheiprtantvaluefenyandtheguidanesignifianefthery.Keyrdsperfatrrretin;reversiblenverter;variablestruturentrlithsliding

8、de;spaevetr;digitalsignalpressr目录摘要Abstrat第1章绪论11.1功率因数校正技术的开展概况11.1.1单个三相PF电路21.1.2电流断续状态下三相单开关变换器31.1.3电流断续状态下的三相升压变换器41.1.4电流连续状态下三相升压变换器41.1.5三相降压整流器51.2电压型可逆变流器的开关控制策略51.3电压型可逆变流器的控制方案61.3.1间接电流控制61.3.2直接电流控制71.4可逆变流器控制策略的新开展91.4.1单周控制101.4.2占空比控制101.4.3基于Lyapunv非线性大信号方法控制101.4.4神经网络和模糊逻辑控制101.

9、4.5双电流控制111.4.6输出直流电压的优化前馈补偿控制111.5本课题工作11第2章可逆变流器控制方案及数学模型132.1可逆变流器数学模型概述132.2系统数学模型的建立132.2.1系统通用数学模型的建立142.2.2系统d-q数学模型的建立162.2.3系统小信号数学模型182.3系统的控制方案212.4变流器电流环的设计222.5滑模变构造控制理论252.5.1滑模变构造控制的根本问题262.5.2滑模变构造控制的根本策略262.5.3滑模变构造控制系统的动态品质272.6滑模控制器及电压环的设计282.6.1广义控制对象确实定282.6.2滑模控制器的改进322.7本章小结36第3章系统仿真研究373.1空间矢量P(SVP)的根本原理373.2空间矢量的工作形式和时间的计算383.3空间矢量调制比及其对系统的影响423.4空间矢量的ATLAB仿真433.5控制系统仿真研究453.5.1不忽略高次谐波下的总系统SP仿真493.5.2不忽略高次谐波下的总系统空间矢量仿真503.6本章小结52第4章基于DSP软件实现534.1TS320F240的构造与汇编原理534.2TS320F240的中断构造544.3TS320F240的定点运算554.4系统控制的硬件和软件设计564.4.1系统硬件设计5