整流器电压环调试技巧

1. 电压外环与电流内环

  PWM整流器是研究电能质量的入门，也是非常重要的部分，往后所有的电能质量调节的电力电子拓扑基本上都是以PWM整流器为基础的，所以熟练掌握PWM整流器的电压外环与电流内环的PI调节是非常必要的。
  电流内环其实是非常简单的（前提是系统模型正确），此处给出PI参数
$$\begin{gathered} K_{ip}=\frac{L}{3T_s} \\ {K}_{iI}=\frac{R}{3T_s} \end{gathered}$$
  上式中R和L分别是PWM整流器输入侧的等效电阻（0.1欧左右）和等效电感。Ts是开关周期。根据此公式算出电流环的PI参数，然后等比例增大或缩小参数（一般是增大），直到电流跟踪良好。
  对于PWM整流器而言，如果空载，那么is稳定时应该是趋于0的，如果重载，则is会很大，总之稳定时ic基本上趋于零，也就是说网侧的有功功率全部供应负载，而不对电容充放电，此时电容电压稳定，所以我们发现当轻载时，直流电压波动很小，重载时波动很大。
  电压环理论参数如下：
$$\begin{gathered} K_{vp}=\frac{3C}{5T_h} \\ {K}_{vI}=\frac{3C}{25T_h^2} \\ {T}_h=9Ts \end{gathered}$$
  其中C是直流侧电容，Ts是开关周期，但是直接用这个参数很可能系统会失稳，因为参数过大了，一般是等比例缩小至0.2倍再去进行增加。

2. 电压环调试技巧

  先把电流环调好，然后按照理论的电压环参数PI均乘上0.2，此时Udc和is的波形呈现这种状态。
  可以发现，当前的Udc反应速度很慢，上升时间接近于0.1s，应该等比例加大PI参数。先乘上0.5，效果如下：
  可以发现，当前的Udc反应速度还行，上升时间小于于0.05s，但是调节时间还是较大，此时应保持I不变，加大P。先I还是乘0.5，P乘1.2，效果如下：
  可以发现，当前的Udc反应速度很快，上升时间小于于0.05s，调节时间很短，是一种理想状态，如果此时加大I。即PI均乘1.2，效果如下：
  可以发现，当前的Udc反应速度很快，上升时间小于于0.05s，调节时间很短，但是系统震荡加剧，这是由于I过大导致的，应该减小I，如果继续加大I，设PI均乘上2.2，效果如下：
  可以发现，由于I过大，系统震荡加剧，最后导致稳态时振幅很大，不满足要求，这是由于I过大导致的，应该减小I，如果减小I，而保持P不变，设P乘上2.2，I乘1.2，效果如下：
  可以发现，减小I之后，系统震荡减小，但是开始的时候超调量很大，这是由于P过大导致的，减小至1左右即可。
  经过上面的分析，I过小会导致稳态误差，I过大会导致系统震荡加剧最终保持较大振幅波动。而加大P虽然会使超调量增大，但是不影响系统稳定性。强调一下，当模型搭建正确时，电压环保持稳定并不难，如果一直处于失稳的状态，请考虑一下系统模型问题。

3. 反馈与建议

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