三相PWM整流器双闭环PI调节器的新型设计

　　根据系统仿真参数，取整流器放大倍数K = udc / 2= 150 ，分别代入式(4) 、(5) 得到Kip = 0. 1 ， KiI = 150 。

　　图(6) 为电流调节器的波特图。在频率为50 Hz处，幅值变化0 . 025 dB ，相位滞后0. 51 deg ，幅值和相位的变化量都很小，证明电流内环PI 调节器参数设计合理。

　　根据式(4) 及所给的仿真参数，得到K1 = 5. 833 ， TP =0. 0225 ，将ε= 0. 707 代入式(7) ，得到KuI = 2. 13 ，则KuP = TP KuI = 0. 048 ，图7 为电压外环PI 调节器的波特图，从图中可以看出，在50 Hz时，电压外环的带宽为12 Hz ，相角裕度γ= 42. 1°，工程上一般认为30°≤γ≤70°时，控制系统具有良好的动态性能，满足要求。

图6 电流调节器波特图

图7 电压调节器波特图

　　3. 2 　PWM整流器的仿真

　　在0. 6 s时，负载电流发生突变，由图7 中得到，负载电流发生突变时超调量σ % = 0. 43 % ，超调量很小，恢复时间tv = 170 ms ，恢复时间很短，其他情况下直流电压很稳定。由图8 得到，网侧电流在负载波动后，动态响应快。图9 为网侧功率因数的仿真结果，可以看出，其功率因数达到了1 ，负载电流突变后功率因数经过瞬间的波动仍能达到1 。仿真结果验证了系统具有良好的动态和稳态性能。

图8 　直流输出电压仿真结果

图9 网侧电压电流的仿真结果

图10 网侧功率因数的仿真结果

　　4 　结束语

　　本文在分析三相PWM 整流器数学模型的基础上，设计了具有前馈解耦控制的PWM 控制系统，分别根据控制要求设计了PI 调节器的参数。该设计方法简单易行，仿真结果表明系统具有良好的动态性能和稳态性能，验证了这种设计方法的优越性和正确性。