
三相PWM整流器双闭环仿真模型:包含主电路、坐标变换、电压电流双环PI控制器及SV
PWM控制的模型特性
# 探索三相PWM整流器双闭环仿真模型
在电力电子领域,三相PWM整流器双闭环仿真模型是一个非常重要的研究对象。今天就来给大家详
细唠唠这个有趣又实用的模型。
## 模型构成
1. **主电路**:主电路是整个系统的基础框架,它负责电力的传输与转换,就像是一个高速公路网
络,让电能能够顺畅地流动。三相交流电从这里输入,经过一系列的变换,最终输出稳定的直流电。这里涉
及到各种电力电子器件的合理布局与连接,比如IGBT(绝缘栅双极型晶体管),它们就像是一个个交通枢纽
,控制着电流的通断与流向。
2. **坐标变换**:坐标变换在这个模型里起到了一个神奇的“翻译”作用。在三相系统中,为了更方
便地对电流、电压等进行分析与控制,我们常常需要在不同的坐标系之间切换。常见的就是从三相静止坐
标系(abc坐标系)变换到两相静止坐标系(αβ坐标系),再变换到两相旋转坐标系(dq坐标系)。以从abc坐标
系到αβ坐标系的变换为例,代码实现如下:
```python
import numpy as np
def abc_to_alpha_beta(u_a, u_b, u_c):
u_alpha = u_a
u_beta = (1 / np.sqrt(3)) * (2 * u_b + u_c)
return u_alpha, u_beta
```
在这段代码里,我们通过简单的数学运算实现了坐标的转换。`u_a`、`u_b`、`u_c` 分别是三相电压
,经过这个函数处理后,就能得到 `u_alpha` 和 `u_beta`,这为后续在不同坐标系下进行控制算法的设
计提供了基础。
3. **电压电流双环PI控制器**:这部分就像是整个系统的“智能大脑”,负责精确调控输出。电压环
主要负责维持输出电压的稳定,电流环则侧重于对输入电流的控制,以实现单位功率因数运行等目标。PI
控制器的核心思想就是根据当前的误差(目标值与实际值的差),通过比例(P)和积分(I)环节的运算,输出
一个控制量,去调整系统的状态。以简单的电压环PI控制器代码为例:
```python
class VoltagePI:
def __init__(self, kp, ki):
self.kp = kp
self.ki = ki