三相三電平PWM整流器控制系統(tǒng)的研究的中期報(bào)告中期報(bào)告內(nèi)容概述：本研究的目的為控制三相三電平PWM整流器，實(shí)現(xiàn)其在變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用。首先，對(duì)三相三電平PWM整流器的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了介紹，分析了其優(yōu)缺點(diǎn)。接著，以MATLAB/Simulink為工具，建立了三相三電平PWM整流器的數(shù)學(xué)模型，并設(shè)計(jì)了基于PI控制的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。最后，討論了下一步工作計(jì)劃和重點(diǎn)。一、介紹1.1研究背景三相三電平PWM整流器是在交流電壓條件下，將電能轉(zhuǎn)換為直流電能的一種裝置。在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，三相三電平PWM整流器還參與了逆變過(guò)程，將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能供給電機(jī)使用。具有高效率、高可靠性、功能全面等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電力電子設(shè)備中。1.2研究目的本研究的目的為：在掌握三相三電平PWM整流器的基礎(chǔ)上，建立其數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)其輸出電流的控制，為其在變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用提供基礎(chǔ)支持。二、三相三電平PWM整流器的結(jié)構(gòu)和工作原理2.1結(jié)構(gòu)三相三電平PWM整流器由三組反并聯(lián)的IGBT組成，每組由兩個(gè)互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)控制。三種不同電平的輸出電壓通過(guò)適當(dāng)?shù)拈_(kāi)關(guān)控制，使得整流器輸出的直流電壓可以方便地控制。2.2工作原理三相三電平PWM整流器通過(guò)開(kāi)關(guān)控制，調(diào)整輸出電壓的大小和方向。當(dāng)一組開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)，其相對(duì)應(yīng)的通電電阻為零，此時(shí)輸出的電壓與直流母線之間的電壓相等；當(dāng)兩組開(kāi)關(guān)同時(shí)開(kāi)啟時(shí)，輸出電壓為平均值；當(dāng)兩組開(kāi)關(guān)都關(guān)閉時(shí)，與直流母線相連的電壓為零，此時(shí)整流器消耗功率最小。三、三相三電平PWM整流器的數(shù)學(xué)模型3.1模型建立為了方便后續(xù)的控制器設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證，本研究以MATLAB/Simulink為工具，建立了三相三電平PWM整流器的數(shù)學(xué)模型。該模型包括直流電壓源、電感、電容和IGBT等元器件，并加入了PWM控制器。3.2模型驗(yàn)證為了驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型的正確性，本研究進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。在指定輸出電壓的同時(shí)，調(diào)節(jié)DC電壓源的大小。仿真結(jié)果表明，模型輸出的直流電壓與理論計(jì)算值相符，證明了所建立的數(shù)學(xué)模型的正確性。四、基于PI控制的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真4.1控制算法本研究選用PI控制算法對(duì)三相三電平PWM整流器的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié)。在控制系統(tǒng)中，設(shè)定電流期望值為i_ref，實(shí)際輸出電流為i_out，PI控制器作為閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制器，對(duì)反饋電路進(jìn)行控制。4.2仿真實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證控制系統(tǒng)的性能，進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明，當(dāng)PID控制器調(diào)整至合適的參數(shù)后，輸出電流能夠迅速跟蹤期望值，系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性得到了很好的保證。五、結(jié)論和下一步工作計(jì)劃5.1結(jié)論本研究綜合運(yùn)用了理論分析、數(shù)學(xué)模型和控制算法的設(shè)計(jì)及仿真實(shí)驗(yàn)等方法，對(duì)三相三電平PWM整流器進(jìn)行了研究。通過(guò)建立三相三電平PWM整流器的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)基于PI控制的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)具有很好的跟蹤性、響應(yīng)速度和穩(wěn)定性，證明了其在變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用潛力。5.2下一步的工作計(jì)劃和重點(diǎn)下一步的工作計(jì)劃和重點(diǎn)如下：（1）改善控制算法，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和