游小杰 杨才伟 王 剑 王琛琛 原志强

一种适用于机车PWM整流器的比例积分-谐振电流控制器设计

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（1. 北京交通大学电气工程学院 北京 100044 2. 大同电力机车有限公司 大同 037038）

随着宽禁带开关器件的发展，机车中PWM整流器的开关频率逐渐提高，并网滤波器的电感和体积可随之减小，此时PWM整流器的电流控制不仅要对基波电流快速响应，也需要快速抑制直流偏置和由牵引网谐波电压造成的谐波电流。该文选用比例积分（PI）和多个矢量比例积分（VPI）控制器分别控制直流信号和基波、各次谐波交流信号。但是由于各控制器的增益相互耦合，共同影响系统的动态性能，传统增益设计方法很难应用。因此基于Nichols图提出一种增益设计方法，将增益设计转变成最小幅值裕度和相位穿越频率设计，实现增益的解耦；通过优化调整时间和超调选取最终参数，优化动态响应，并通过实验验证，使用该设计方法调优后的系统拥有良好的稳定性、动态性和鲁棒性。

电流控制 谐振控制器 PWM整流器 增益设计

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随着宽禁带器件的发展，碳化硅（SiC）器件有望应用于机车牵引系统的PWM整流器中，使开关频率提高，并网滤波器的电感和体积可随之减小。但由于牵引网电压存在谐波[1]，造成的电流谐波也相应增大，增加了PWM整流器电流控制的难度。

PWM整流器的电流控制对系统的稳定、快速响应起到了至关重要的作用，选择合适的电流控制器是首先需要考虑的问题。……