三相整流器仿真中的双闭环 PI 控制 SPWM 调制 Simulink 模型分析
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摘要
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随着电力电子技术的不断发展，三相整流器在现代电力系统中的应用越来越广泛。本文重点探讨了基
于双闭环 PI 控制 SPWM 调制的三相整流器仿真模型。文章首先介绍了三相整流器的背景知识，接着
详细分析了双闭环 PI 控制策略，然后详细描述了 SPWM 调制技术及其在 Simulink 中的实现过程。
文章最后对三相整流器的性能进行了仿真分析，包括电网电压和电网电流波形、直流侧电压以及 THD
分析。
一、三相整流器概述
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三相整流器作为电力系统中重要的电力转换设备，其额定输出功率为 15kW，能够将交流电转换为直
流电。其应用广泛，尤其在需要稳定直流电源的场景中表现突出。三相整流器的性能与其控制策略及
调制方式密切相关。
二、双闭环 PI 控制策略
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双闭环 PI 控制策略是三相整流器控制中的核心。外环控制主要实现对输出电压的调节，内环控制则
负责电流的控制。通过 PI 调节器，系统能够实现快速响应和稳定输出。
### 1. 外环控制
外环控制主要目标是稳定直流输出电压。通过采集直流输出电压样本，与参考值进行比较，经过 PI
调节器调整，得到需要输出的电流指令。
### 2. 内环控制
内环控制负责跟踪电流指令，通过实时调整 PWM 脉冲宽度，实现对电流的精确控制。内环控制能够快
速响应电网电压的变化，保证电流的精确性和稳定性。
三、SPWM 调制技术
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SPWM（正弦脉宽调制）是一种常用的调制技术，用于生成 PWM 波形。开关频率为 20kHz，通过调整
PWM 脉冲的宽度和频率，可以实现高精度的电流控制。在三相整流器的仿真中，SPWM 调制技术的使
用能够有效地减小波形失真，提高系统效率。
