传统的PWM控制技术多用于两电平电路的驱动控制,其主要方法是正弦脉宽调制(SPWM),调制波为正弦波,依靠三角载波和调制波的比较得出交点实施控制,其电压利用率低,谐波含量大。而随着微处理器技术的发展和多电平电路的出现,涌现出很多新的控制方法,像优化PWM方式、滞环电流控制方式、电压空间矢量控制方式等[1]。其中,空间电压矢量控制通过合理地选择、安排开关状态的转换顺序和通断持续时间,改变多个脉冲宽度调制电压的波形宽度及其组合,达到较好的控制效果。相对SPWM控制,电压空间矢量控制方法电压利用率高、谐波含量小、大大改善了系统的静态和动态性能,具有结构简单、实现容易、控制精度高等特点。本文采用空间矢量控制策略,并对整流电路采用电压外环PI和电流内环PI相结合的控制方法,建立三相电压型PWM矢量控制方案的仿真模型,并对其进行分析研究。

　　1 三相电压型PWM整流器控制方案[2,3,4]

　　图1为三相电压型PWM整流器空间矢量控制方案图。它是由主电路和控制回路两部分组成,其中,控制回路主要由输入电流和输出电压检测、坐标变换、PI控制器和SVPWM脉冲产生等几部分组成。其原理如下:三相交流电通过三相电压型整流电路变为稳定的直流电压。同时,控制回路对主电路的输入交流电流和输出直流电压进行检测,一方面,将检测值u0与给定值u0*进行比较后送入PI控制调节器,输出值与电流id比较并将其输出送入PI控制器变为电压信号,再经坐标变换送入SVPWM脉冲产生单元,完成电压闭环控制;另一方面,将检测的输入电流经坐标变换与给定电流iq*比较,送入PI控制器变为电压信号,再经坐标变换送入SVPWM脉冲产生单元,完成电流的闭环控制。矢量控制单元通过矢量运算,生成所需要的PWM波,控制双向变换器,达到输出电压的稳定和输入侧交流电流的正弦化。