三相PWM整流器雙閉環PI調節器的新型設計

　　根據系統仿真參數，取整流器放大倍數K = udc / 2= 150 ，分別代入式(4) 、(5) 得到Kip = 0. 1 ， KiI = 150 。

　　圖(6) 為電流調節器的波特圖。在頻率為50 Hz處，幅值變化0 . 025 dB ，相位滯后0. 51 deg ，幅值和相位的變化量都很小，證明電流內環PI 調節器參數設計合理。

　　根據式(4) 及所給的仿真參數，得到K1 = 5. 833 ， TP =0. 0225 ，將ε= 0. 707 代入式(7) ，得到KuI = 2. 13 ，則KuP = TP KuI = 0. 048 ，圖7 為電壓外環PI 調節器的波特圖，從圖中可以看出，在50 Hz時，電壓外環的帶寬為12 Hz ，相角裕度γ= 42. 1°，工程上一般認為30°≤γ≤70°時，控制系統具有良好的動態性能，滿足要求。

圖6 電流調節器波特圖

圖7 電壓調節器波特圖

　　3. 2 　PWM整流器的仿真

　　在0. 6 s時，負載電流發生突變，由圖7 中得到，負載電流發生突變時超調量σ % = 0. 43 % ，超調量很小，恢復時間tv = 170 ms ，恢復時間很短，其他情況下直流電壓很穩定。由圖8 得到，網側電流在負載波動后，動態響應快。圖9 為網側功率因數的仿真結果，可以看出，其功率因數達到了1 ，負載電流突變后功率因數經過瞬間的波動仍能達到1 。仿真結果驗證了系統具有良好的動態和穩態性能。

圖8 　直流輸出電壓仿真結果

圖9 網側電壓電流的仿真結果

圖10 網側功率因數的仿真結果

　　4 　結束語

　　本文在分析三相PWM 整流器數學模型的基礎上，設計了具有前饋解耦控制的PWM 控制系統，分別根據控制要求設計了PI 調節器的參數。該設計方法簡單易行，仿真結果表明系統具有良好的動態性能和穩態性能，驗證了這種設計方法的優越性和正確性。