基于电流前馈控制的双PWM变频调速系统研究OA

为提高变频调速系统的动态响应性能与抗负载扰动能力,深入研究了一种应用于背靠背双PWM变流器结构的电流前馈控制策略。建立了三相电压型PWM整流器与三相电压型PWM逆变器的数学模型,并在此基础上推导了基于电网电压定向矢量控制的整流器控制策略以及基于转子磁场定向矢量控制的逆变器控制策略。针对传统PI控制器在应对负载突变和电网电压波动时存在的动态响应滞后问题,重点提出了一种结合负载电流前馈与电网电压前馈的复合控制方案。该方案通过实时检测负载电流与电网电压,将其作为前馈量引入到整流侧与逆变侧的控制回路中,有效补偿了系统的动态偏差,提升了系统的快速性。为验证所提控制策略的有效性,利用MATLAB/Simulink平台构建了完整的双PWM变频调速系统仿真模型。仿真结果表明,相较于传统的PI控制,采用电流前馈复合控制的系统在负载突变和电网扰动工况下,直流母线电压波动幅度减小了约62.5%,恢复时间缩短了约50%,同时电机转矩响应速度提升约30%,系统表现出更优越的动态和静态性能与鲁棒性。