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基于梅森旋转算法的双随机PWM电机噪声抑制策略
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作者 高剑 刘晨旭 +1 位作者 刘锟 吕达飞 《防爆电机》 2025年第5期1-9,共9页
针对采用传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术调制逆变器开关管时,较高的电压变化率会导致能量集中在载波频率及其倍频从而产生高频脉冲谐波的问题,在传统线性同余法的基础上提出了一种基于梅森旋转算法的双随机调制策略。通过分析梅森旋... 针对采用传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术调制逆变器开关管时,较高的电压变化率会导致能量集中在载波频率及其倍频从而产生高频脉冲谐波的问题,在传统线性同余法的基础上提出了一种基于梅森旋转算法的双随机调制策略。通过分析梅森旋转算法产生伪随机数的原理,来弥补传统线性同余法不能最大程度地发挥随机脉宽调制技术(PWM)策略的谐波分散特性的不足。最后采用仿真对比不同调制策略下电流的傅里叶分析频谱图,验证该方法的有效性及优越性。仿真结果表示,采用梅森旋转调制策略对开关频率次谐波幅值以及开关频率次二倍频的谐波幅值抑制效果更为优异,能够大幅度抑制由PWM谐波引起的噪声,提升电机系统整体性能。 展开更多
关键词 空间矢量脉宽调制 线性同余法 双随机调制策略 梅森旋转算法 pwm谐波
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逆变器简化PWM算法及抑制共模电压策略 被引量:18
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作者 周娟 魏琛 +2 位作者 杨宇 陈映 张彦兵 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期158-165,共8页
基于αβ坐标系,结合分类算法对两电平逆变器脉冲宽度调制(PWM)算法进行简化,该简化算法由三相参考电压直接判断参考电压矢量所处的扇区,并获取器件开关时刻。在分析死区时间对各桥臂开关动作时刻影响的基础上,通过调整开关器件切换时刻... 基于αβ坐标系,结合分类算法对两电平逆变器脉冲宽度调制(PWM)算法进行简化,该简化算法由三相参考电压直接判断参考电压矢量所处的扇区,并获取器件开关时刻。在分析死区时间对各桥臂开关动作时刻影响的基础上,通过调整开关器件切换时刻,解决因死区时间的存在造成抑制共模电压调制算法失效的问题,消除了共模尖峰电压。仿真和实验结果验证了简化PWM调制算法的正确性,且改进后的抑制共模电压调制策略能有效地减小共模电压。 展开更多
关键词 共模电压 简化pwm算法 分类算法 逆变器
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三相电压源逆变器最小损耗PWM算法性能优化 被引量:14
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作者 杜会卿 刁利军 +2 位作者 陈杰 刘志刚 王磊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期3005-3016,共12页
为降低高频隔离型辅助变流器中三相电压源逆变器开关损耗,提出一种零序分量连续可调的改进型广义不连续PWM算法,通过实时调节调制相角,实现不同60°不连续PWM算法的线性平滑过渡,进而基于优化的时域仿真分析方法,对比分析不同算法... 为降低高频隔离型辅助变流器中三相电压源逆变器开关损耗,提出一种零序分量连续可调的改进型广义不连续PWM算法,通过实时调节调制相角,实现不同60°不连续PWM算法的线性平滑过渡,进而基于优化的时域仿真分析方法,对比分析不同算法谐波性能,并引入谐波畸变因数进行规律验证,确定谐波性能优越的调制度下限;进一步建立系统损耗模型,提出基于开关损耗函数与死区效应的损耗分析方法,实现最小损耗不连续PWM算法;在过调制的非线性区内,协调考虑电压调制增益与谐波性能,确定整体性能优化的调制度上限。最后利用DSP进行数字化实现,并通过试验验证了理论分析的正确性与归一化方法的可行性。 展开更多
关键词 辅助变流器 不连续pwm算法 谐波分析 损耗分析 死区效应 过调制 调制增益
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基于零序分量注入的三电平PWM整流器目标优化控制 被引量:26
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作者 原熙博 李永东 王琛琛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期116-121,共6页
三电平PWM整流器具有功率因数可控、能量双向流动等优点,适合于中压大容量的应用场合。通过分析PWM整流器的数学模型建立了三电平PWM整流器矢量控制系统,根据空间矢量PWM和载波PWM的本质联系,以及选择冗余矢量的本质含义,提出了一套基... 三电平PWM整流器具有功率因数可控、能量双向流动等优点,适合于中压大容量的应用场合。通过分析PWM整流器的数学模型建立了三电平PWM整流器矢量控制系统,根据空间矢量PWM和载波PWM的本质联系,以及选择冗余矢量的本质含义,提出了一套基于零序分量注入的多电平变换器PWM算法。根据所选择控制目标的不同,注入最优零序分量,该算法避开了寻找合成矢量和作用时间的复杂计算,对多电平系统具有通用性。本文将其应用于三电平PWM整流器控制系统中,实验结果验证了该算法的可行性,整流器在单位功率因数运行的同时,实现电容中点电压平衡,降低了开关损耗。 展开更多
关键词 三电平 pwm 整流器 目标优化 多电平pwm算法 零序电压
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SVPWM的等效算法及SVPWM与SPWM的本质联系 被引量:237
5
作者 周卫平 吴正国 +1 位作者 唐劲松 刘大明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期133-137,共5页
提出了一种电压空间矢量调制的新型等效算法,在该算法中无须进行电压矢量夹角的三角函数的运算,只有普通的四则运算,计算变得非常简单。克服了常规的空间矢量控制方法需要进行复杂的坐标转换、正弦函数和反正切函数运算,导致计算量大并... 提出了一种电压空间矢量调制的新型等效算法,在该算法中无须进行电压矢量夹角的三角函数的运算,只有普通的四则运算,计算变得非常简单。克服了常规的空间矢量控制方法需要进行复杂的坐标转换、正弦函数和反正切函数运算,导致计算量大并且复杂的算法影响计算精度的缺点。详细分析了SVPWM、SPWM与逆变器控制方程的解的关系,得出SVPWM是逆变器控制方程的一个最优解,三角载波调制是逆变器控制方程的在假想中线下的特解,因而空间矢量调制SVPWM和三角载波调制SPWM的本质联系在于二者是同一控制方程的在不同的附加条件下的两个不同的特解。给出了基于空间矢量新型算法下的DC/ACPWM逆变器的实验结果,该结果显示了该算法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 电力电子 电压空间矢量脉宽调制 新型算法 pwm变流器 正弦脉宽调制 代数解 最优解
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基于遗传算法的三电平逆变器SHEPWM方法的研究 被引量:15
6
作者 王群京 胡存刚 李国丽 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期848-852,共5页
针对中点钳位型三电平逆变器SHEPWM开关角度的求解问题,提出采用遗传算法对三电平NPC逆变器消谐模型的非线性超越方程组进行求解的方法.该方法在求解消谐模型非线性超越方程组时克服了传统数值方法的缺点,不需要给出方程的特定初值和预... 针对中点钳位型三电平逆变器SHEPWM开关角度的求解问题,提出采用遗传算法对三电平NPC逆变器消谐模型的非线性超越方程组进行求解的方法.该方法在求解消谐模型非线性超越方程组时克服了传统数值方法的缺点,不需要给出方程的特定初值和预测在整个调制度范围内解的变化趋势,因此更易收敛和减小计算时间.用Matlab/Simulink仿真软件对三电平NPC逆变器SHEPWM进行仿真研究,并利用FPGA和嵌入式计算机为核心控制器件构建实验平台进行实验研究,实现了在线SHEPWM控制. 展开更多
关键词 三电平逆变器 特定谐波消除 脉冲宽度调制 遗传算法
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单相PWM整流器的输入电流自适应预测控制器 被引量:20
7
作者 吴振兴 邹云屏 +1 位作者 张哲宇 张允 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期73-79,共7页
实际数字系统中通常采用滞后一拍的控制技术来解决采样及计算延时所带来的变换器最大占空比受限问题,但是又会使得控制系统稳定范围减小。本文以比例控制器为例,分析和计算了滞后一拍对单相PWM整流器输入电流内环稳定范围的影响,提出了... 实际数字系统中通常采用滞后一拍的控制技术来解决采样及计算延时所带来的变换器最大占空比受限问题,但是又会使得控制系统稳定范围减小。本文以比例控制器为例,分析和计算了滞后一拍对单相PWM整流器输入电流内环稳定范围的影响,提出了一种应用变步长自适应滤波算法对输入电流进行预测控制的方法,由于算法中的加权系数随每个采样周期预测误差进行自适应调整,所以算法具有较好的稳态预测精度。仿真和实验证明,由于输入电流预测算法的引入,在相同的主电路及控制系统参数下,电流内环的稳定范围增大,同时系统具有较好的稳态精度及抗负载扰动的动态性能。 展开更多
关键词 滞后一拍 pwm整流器 自适应算法 预测控制
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一种应用PWM技术的电加热系统控制算法 被引量:6
8
作者 张秀香 夏建全 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2004年第9期25-28,共4页
针对电热管加热类负载的控制特点 ,就数学模型的建立、高精度控制算法的确定、PWM控制方法的实现等问题进行了详细的分析和论证 ,总结出一种对于一阶惯性环节加纯滞后类对象如何确定最优控制算法的分析方法。
关键词 控制算法 纯滞后 对象 pwm技术 最优控制 控制特点 负载 pwm控制 电热管 电加热系统
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三电平空间矢量PWM的实现 被引量:2
9
作者 程善美 刘亚军 蔡凯 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2008年第11期3-5,共3页
在介绍二极管箝位三电平逆变器空间矢量PWM原理的基础上,提出了一种实用的易于数字化实现的三电平逆变器空间矢量PWM算法,该算法很好地继承了两电平SVPWM算法的思想。在此基础上给出了基于DSP和CPLD的三电平SVPWM实现方案,该方案充分发... 在介绍二极管箝位三电平逆变器空间矢量PWM原理的基础上,提出了一种实用的易于数字化实现的三电平逆变器空间矢量PWM算法,该算法很好地继承了两电平SVPWM算法的思想。在此基础上给出了基于DSP和CPLD的三电平SVPWM实现方案,该方案充分发挥了DSP和CPLD各自的特点。实验结果证实了所提出方法是正确可行的。 展开更多
关键词 逆变器 脉宽调制/空间矢量pwm算法 二极管箝位 三电平
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基于PWM技术的电加热系统控制算法研究 被引量:5
10
作者 夏建全 刘燕 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期43-46,共4页
针对电热管加热类负载的控制特点,就数学模型的建立、高精度控制算法的确定、PWM控制方法的实现等问题进行了详细的分析和论证,总结出一种对于一阶惯性环节加纯滞后类对象如何确定最优控制算法的分析方法。
关键词 pwm PID算法 积分分离 SMITH预估器
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三相逆变器统一空间矢量PWM实现方法 被引量:31
11
作者 文小玲 尹项根 张哲 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期87-93,共7页
通过分析空间矢量脉宽调制(SVPWM)和载波PWM方法之间的内在关系,建立了包含各种连续和不连续SVPWM及SPWM方法的显性调制函数表达式,从而提出了基于载波的统一SVPWM实现方法。并且,在此基础上提出了一种三相逆变器统一SVPWM快速算法。该... 通过分析空间矢量脉宽调制(SVPWM)和载波PWM方法之间的内在关系,建立了包含各种连续和不连续SVPWM及SPWM方法的显性调制函数表达式,从而提出了基于载波的统一SVPWM实现方法。并且,在此基础上提出了一种三相逆变器统一SVPWM快速算法。该算法直接利用三相参考电压瞬时值计算PWM信号的开关状态切换时间,不需进行坐标变换、三角函数运算、扇区判断和有效矢量作用时间的计算等,因此更易于各种SVPWM方法的数字化实现。最后,对三相逆变器在SPWM和各种SVPWM控制方式下的输出电压谐波特性进行了对比分析。仿真和实验结果表明本文提出的三相逆变器统一空间矢量PWM实现方法是可行的和有效的。 展开更多
关键词 空间矢量脉宽调制 载波pwm 调制函数 快速算法 谐波分析
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双馈风电机组PWM变换器的控制策略及其参数优化 被引量:3
12
作者 许晓峰 曲春雨 +1 位作者 王秀平 祝贺 《水电能源科学》 北大核心 2014年第7期202-204,共3页
为提高双馈风电机组PWM变换器的控制效果、提高机组电能质量,基于双馈风电机组PWM变换器数学模型并结合矢量控制理论,提出利用非线性单纯形算法优化双馈风电机组PWM变换器PI控制器参数,并在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC中对优化前后系... 为提高双馈风电机组PWM变换器的控制效果、提高机组电能质量,基于双馈风电机组PWM变换器数学模型并结合矢量控制理论,提出利用非线性单纯形算法优化双馈风电机组PWM变换器PI控制器参数,并在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC中对优化前后系统的动态性能进行了比较。结果表明,利用该优化方法能够改善控制系统的各项动态性能,提高了控制精度,且具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 双馈型风电机组 pwm变换器 单纯形算法 控制策略 参数优化
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基于STM32的PID和PWM温度控制系统研究 被引量:22
13
作者 郭智源 韩建 +1 位作者 张西鹏 张彦龙 《科学技术与工程》 2011年第16期3805-3807,共3页
研究基于STM32单片机控制的水温高精度智能控制系统。采用分段PID控制和PID参数整定相结合算法及控制可控硅导通相角升温和PWM进行系统降温技术相结合的温控方法。实验结果表明静态温度和动态温度控制精确,波动系数小,系统稳定。
关键词 STM32 智能控制 PID算法 pwm
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三电平电压型PWM整流器的SVPWM算法研究 被引量:6
14
作者 邹学渊 王京 张勇军 《电气传动》 北大核心 2010年第6期28-31,共4页
针对三电平电压型PWM整流器的控制,提出一种基于60°坐标系的SVPWM算法,该算法可简化传统SVPWM算法扇区判定及求解矢量作用时间过程中的大量三角函数运算,同时提出了相应的矢量合成方案及中点电压控制方法。通过Matlab/Simulink对... 针对三电平电压型PWM整流器的控制,提出一种基于60°坐标系的SVPWM算法,该算法可简化传统SVPWM算法扇区判定及求解矢量作用时间过程中的大量三角函数运算,同时提出了相应的矢量合成方案及中点电压控制方法。通过Matlab/Simulink对该算法进行了仿真研究,仿真结果表明直流侧电压响应快速,超调小,交流侧电流正弦度好,功率因数近似为1。 展开更多
关键词 三电平pwm整流器 SVpwm算法 60°坐标系
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优化的准正弦平顶调制波PWM过调制新技术 被引量:4
15
作者 王榕生 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期9-14,共6页
针对现有PWM(pulse width modulation)过调制算法复杂的问题,构建一种新型的准正弦平顶调制波,通过优化使所含基波显著提升、低次谐波影响最小。用三角载波采样,在线性区改变调制波高即可线性地改变PWM基波值,在过调制区则扩大调制波的... 针对现有PWM(pulse width modulation)过调制算法复杂的问题,构建一种新型的准正弦平顶调制波,通过优化使所含基波显著提升、低次谐波影响最小。用三角载波采样,在线性区改变调制波高即可线性地改变PWM基波值,在过调制区则扩大调制波的平顶宽度并保持其高度不变,继续提升PWM基波,直至方波模式。为保持过调制区基波值与调制度M间的线性关系,将平顶宽与M的关系预先制表,通过查表法获取相应值。新技术PWM算法简单,且在线性区内的最大基波幅值比SPWM(sinusoidal pulse width modulation)高19%。在相同载波比N=33的情况下,其电流谐波总失真度在M∈[0.55,1]区间低于SPWM;在M∈[0,0.55]区间高于SPWM,但最大增加值小于2.2%。实验结果证实了新技术的有效性和优越性。 展开更多
关键词 过调制 调制波 最大输出基波幅值 谐波计算 pwm算法 调制度
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分裂式可变调制波的PWM过调制技术及谐波分析 被引量:4
16
作者 王榕生 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期206-213,共8页
针对空间矢量脉宽调制(SVPWM)过调制算法复杂且涉及除法运算的问题,构建一种分裂式可变调制波,该调制波在调制度M∈[0,1]的线性区为正弦波,在M∈(1,4/π)的过调制区则分裂为两种以不同方式变化的正弦曲线段,相衔接构成一种调制波,其面积... 针对空间矢量脉宽调制(SVPWM)过调制算法复杂且涉及除法运算的问题,构建一种分裂式可变调制波,该调制波在调制度M∈[0,1]的线性区为正弦波,在M∈(1,4/π)的过调制区则分裂为两种以不同方式变化的正弦曲线段,相衔接构成一种调制波,其面积随M提升进一步扩大,直至方波。采用三角载波采样,在线性区改变调制波幅值即可线性地改变PWM基波值,在过调制区则减小两种正弦波曲线段间的分界角,继续提高PWM基波幅值大小,直至方波模式。经研究过调制区的PWM谐波影响与分界角初值的关系,得出最佳分界角初值。提出的PWM算法简单,线性区间的PWM电流总谐波畸变率(THD)与正弦脉宽调制(SPWM)一致;在M∈(1,1.2]过调制区其值仍延续低位。实验结果验证了该技术的有效性和优越性。 展开更多
关键词 过调制 分裂式调制波 分界角 pwm算法 调制度 谐波计算
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SVPWM快速算法在微型燃机软启动中的应用 被引量:2
17
作者 闫士杰 耿加民 +1 位作者 张化光 陈宏志 《控制工程》 CSCD 2008年第1期88-90,共3页
微型燃机是靠其内部的永磁同步机系统进行软启动的,而在永磁同步机控制系统中,空间电压矢量调制(SVPWM)是其主要的控制方法之一。针对目前SVPWM算法存在计算工作量大的缺点,提出了一种新型的快速SVPWM控制算法。该算法无需进行复杂运算... 微型燃机是靠其内部的永磁同步机系统进行软启动的,而在永磁同步机控制系统中,空间电压矢量调制(SVPWM)是其主要的控制方法之一。针对目前SVPWM算法存在计算工作量大的缺点,提出了一种新型的快速SVPWM控制算法。该算法无需进行复杂运算,只需进行简单的比较和普通运算,就可完成扇区判断和矢量作用时间的计算,解决了常规SVPWM算法中由于三角函数的计算量大而带来的系统性能下降问题。将该算法在100 kW微型燃机软启动系统中进行了实验,并与常规SVPWM算法的通用变频器比较,其结果表明,在启动快速性等性能方面,均优于常规的SVPWM算法。 展开更多
关键词 微型燃机 空间电压矢量 pwm 永磁同步机 快速算法
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快速空间矢量PWM控制算法的研究 被引量:7
18
作者 郑征 陶海军 《电气应用》 北大核心 2006年第8期38-40,共3页
分析了电压空间矢量PWM的基本原理,提出了一种改进的基于空间矢量PWM的快速算法。把参考电压经2/3坐标变换,根据三相参考电压的符号和作用时间来判断扇区,该算法不需要正弦函数和反正切函数计算。同时通过零矢量作用时间的适当分配可以... 分析了电压空间矢量PWM的基本原理,提出了一种改进的基于空间矢量PWM的快速算法。把参考电压经2/3坐标变换,根据三相参考电压的符号和作用时间来判断扇区,该算法不需要正弦函数和反正切函数计算。同时通过零矢量作用时间的适当分配可以连续调整不开关扇区的位置,使开关损耗达到最小,且程序运算速度明显提高。经仿真证明了其可行性。 展开更多
关键词 空间矢量 开关损耗 算法 脉宽调制
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三相逆变器统一PWM实现方法研究 被引量:4
19
作者 文小玲 尹项根 《微电机》 北大核心 2009年第1期46-50,共5页
在3相逆变器中获得普遍应用的脉宽调制方式是正弦波脉宽调制(SPWM)和空间矢量脉宽调制(SVPWM)。根据SVPWM和载波PWM的内在关系,将SPWM、各种连续和不连续SVPWM方法统一于一个显性调制函数表达式中,从而提出了基于载波的统一PWM方法。所... 在3相逆变器中获得普遍应用的脉宽调制方式是正弦波脉宽调制(SPWM)和空间矢量脉宽调制(SVPWM)。根据SVPWM和载波PWM的内在关系,将SPWM、各种连续和不连续SVPWM方法统一于一个显性调制函数表达式中,从而提出了基于载波的统一PWM方法。所建立的统一PWM调制函数既简单又直观,是进行PWM逆变器仿真分析的有效工具,特别是在此基础上提出了一种统一PWM快速算法。该算法直接利用三相参考电压瞬时值计算PWM信号的开关状态切换时间,不需进行坐标变换、三角函数运算、扇区判断和有效矢量作用时间的计算,更易于SPWM和各种SVPWM方法的数字化实现。最后,对各种PWM方法的电压谐波特性进行了对比分析。仿真和实验结果证明了统一PWM实现方法的正确有效性。 展开更多
关键词 正弦pwm 空间矢量pwm 统一pwm调制函数 统一pwm快速算法 谐波分析 电动机控制
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基于滑模控制的三相电压型PWM整流器系统仿真 被引量:18
20
作者 陈瑶 金新民 童亦斌 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1849-1852,共4页
三相电压型PWM整流器(VSR)用于AC/DC/AD系统前端整流器时,由于PI控制的滞后性及其比例积分系数对系统参数的敏感性,很难在四象限运行中保持良好的动态性能和鲁棒性。考虑到VSR本身非线性的特点,提出了一种基于同步旋转坐标系的双闭环滑... 三相电压型PWM整流器(VSR)用于AC/DC/AD系统前端整流器时,由于PI控制的滞后性及其比例积分系数对系统参数的敏感性,很难在四象限运行中保持良好的动态性能和鲁棒性。考虑到VSR本身非线性的特点,提出了一种基于同步旋转坐标系的双闭环滑模变结构控制算法,在MATLAB/SIMULINK环境建立了仿真模型,对滑模算法和PI算法进行了对比仿真。结果表明,较之PI算法,滑模算法具有更好的动态响应。 展开更多
关键词 滑模变结构算法 PI控制 pwm整流器 空间矢量脉宽调制 仿真
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