
VIENNA拓扑三相整流仿真模型:电压电流双闭环控制与整流电压稳定在600V
最近在搞三相维也纳整流器的仿真,发现这玩意儿双闭环控制确实有点门道。今天咱们就掰开揉碎
了聊聊怎么用电压外环PI+电流内环滞环控制实现600V稳定输出。先上个仿真结构图镇楼(假装这里有张S
imulink截图)——其实就是电压环给电流指令,电流环直接怼滞环控制器,简单粗暴但有效。
先说电压外环的PI设计,这个直接关系到稳态精度。我的经验是先用Ziegler-Nichols法试个初值,
然后边跑仿真边调。这里有个MATLAB函数片段展示参数计算:
```matlab
function [Kp, Ki] = calc_pi_params(Vdc_ref, L_filter)
% 基于直流母线电容和滤波电感估算
Ts = 1e-4; % 采样周期
C_dc = 2200e-6; % 直流侧电容
Kp = 0.5 * C_dc / (Vdc_ref * Ts);
Ki = 0.2 * (L_filter / Vdc_ref); % 这里的L_filter是网侧电感
% 实际应用中需要加抗饱和和限幅
end
```
这个算法里Ki的计算有点意思,把电感参数直接揉进去了,主要考虑电流环响应速度对电压环的影
响。不过实测发现当电网电压波动超过10%时,得手动把Ki调高30%左右才能稳住。
电流内环的滞环控制才是真·暴力美学,直接上Simulink里的Relay模块搞定。但要注意死区设置——
我之前在仿真里用0.1A的滞环宽度,结果开关频率飙到20kHz烧了IGBT模型。后来改成动态滞环宽度才解
决:
```matlab
function hysteresis_width = dynamic_hysteresis(i_error)
% 根据电流误差动态调整滞环宽度
base_width = 0.05; % 基准滞环宽度
max_width = 0.2; % 最大允许宽度
if abs(i_error) > 0.3
hysteresis_width = max_width;
else
hysteresis_width = base_width + 0.15*abs(i_error);