【摘要】交直交双PWM调速系统可以实现能量的双向流动，使调速的范围更宽，为了减小直流母线电压的波动，基于整流器小信号模型分析的思想，构建了电容电流直接控制策略的小信号模型，分析系统母线电压的波动和系统的动态性能以及电流环带宽给系统的性能带来的影响。
　　【关键词】双PWM协调控制母线电压电容
　　1引言
　　交直交双PWM系统采用传统的控制策略在负载突变时母线电压会产生较大的波动，而且系统动态性较差。为了提高系统的动态性能同时保证母线电压的抗扰性，引入了负载电流前馈和电容电流直接控制协调控制策略[1]的思想。但是负载电流前馈策略协调控制策略存在很多问题，本文将重点研究电容电流直接控制策略。这种策略的思想是网侧变流器输出的电流与逆变器输入的电流相等，直流侧电容中就不会存在电流，即使直流侧使用很小的电容母线电压也不会波动。
　　2电容电流直接控制策略的研究
　　2.1PWM整流器和异步电机矢量控制方程
　　PWM整流器在两相旋转坐标下能将网侧的电压和电流转换成无功分量和有功分量，控制PWM整流器在单位功率因数下运行，在两相旋转坐标系下的数学模型[2]为：
　　在电机的控制中，采用转子磁链定向的矢量控制系统[3]，实现了转矩分量和励磁分量的解耦，控制方程为：
　　2.2基于小信号模型协调控制的研究
　　为了分析系统延时对协调策略的影响，引入了小信号模型分析的方法。把系统中的一些状态变量改写成稳态信号和微变信号的和。则
　　式中，，和代表稳态信号，，，和代表对应的微变信号。
　　将（2.3）-（2.6）代入（2.1），得PWM整流器的小信号模型
　　式（2.7）中的视为干扰项。由于小信号模型的前提是系统工作在稳态情况下，所以稳态分量满足系统稳态时的所有关系。由功率平衡得：
　　则控制系统的小信号模型如图1。
　　式中，表示采样延时，，分别代表电流环和电压环的调节器。
　　3双PWM系统的仿真
　　仿真中，直流侧电容C=1000，母线电压=650V，在s，s，s时电机开始加速，转矩为最大值+23N·m，在s，s时，电机开始减速，转矩为最小值-23N·m。即电机在加速和减速的转换的时刻时，转矩电流在-13A和+13A阶跃变化。
　　由图2可知，系统采用电容电流直接控制策略可以得到稳定的母线电压系统动态性得到明显提升。
　　采用电容电流直接控制策略时，网侧A相电压和电流的相位关系如图3。
　　从图3可知，采用电容电流直接控制策略时，网侧变流器在单位功率因数下运行。
　　4结语
　　本文给出一种新型的双PWM系统的协调控制策略，经分析及仿真得出结论：在采用电容电流直接控制策略下，直流侧的电容值相同时，直流母线电压波动更小，电压调节更迅速；允许同样的电压波动时，可以大大减小滤波小滤波电容的容量

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