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對(duì)逆變電源系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行控制的基本理論

發(fā)布時(shí)間: 2016-06-28 10:07:14    關(guān)注量:1831

  隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷進(jìn)步,電子產(chǎn)品對(duì)于電源的要求越來(lái)越高。以往的產(chǎn)品已經(jīng)無(wú)法滿足日益多樣化的要求,因此逆變電源開始走入人們的視線。在本文中,小編將為大家介紹一種采用dsp重復(fù)控制來(lái)對(duì)逆變電源系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行控制的基本理論。

  利用重復(fù)控制器來(lái)跟蹤周期性參考指令信號(hào),減小輸出電壓諧波,同時(shí)電流環(huán)控制改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。并根據(jù)該控制方案,設(shè)計(jì)和調(diào)試了一臺(tái)基于DSPTMS320I"F2407A控制的單相1kW逆變器,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均驗(yàn)證了該方案的良好性能。

  重復(fù)控制的基本理論

  重復(fù)控制是基于內(nèi)模原理的一種控制思想。它的內(nèi)模數(shù)學(xué)模型描述的是周期性的信號(hào),因而使得閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠無(wú)靜差地跟蹤周期信號(hào)。單一頻率的正弦波是典型的周期信號(hào),它的數(shù)學(xué)模型為:




  那么只要在控制器前向通道串聯(lián)上與輸入同頻率的正弦信號(hào),就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的無(wú)靜差跟蹤。重復(fù)控制也多用數(shù)字控制方式。離散后的重復(fù)控制內(nèi)模為

  基于內(nèi)模原理的理想重復(fù)控制系統(tǒng)的前向通道上含有一個(gè)周期性延時(shí)環(huán)節(jié),不可避免它會(huì)導(dǎo)致動(dòng)態(tài)性能較差。到目前為止,要實(shí)現(xiàn)高性能的控制效果,有效的方法有如下兩種:一是直接重復(fù)控制,引入前饋,通過(guò)前饋提高動(dòng)態(tài)響應(yīng),;二是嵌入式重復(fù)控制,它在重復(fù)控制器側(cè)加入PI調(diào)節(jié)器,通過(guò)PI調(diào)節(jié)來(lái)提高動(dòng)態(tài)性能。

  理想重復(fù)控制器Q(z)=l,當(dāng)擾動(dòng)的角頻率ωd是輸入信號(hào)角頻率ωr的整數(shù)倍,即ωd=nωr時(shí),可以得到z-N=1,就是說(shuō),理想的重復(fù)控制器可以消除任意次諧波,可以對(duì)小于采樣頻率的1/2下的任意次諧波進(jìn)行無(wú)差跟蹤。所以本文中提出的控制器通過(guò)重復(fù)內(nèi)模來(lái)抑制周期性干擾,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)特性,PI控制提供動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,該控制器兼顧了PI經(jīng)典控制設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,實(shí)現(xiàn)方便的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)彌補(bǔ)了重復(fù)控制單周期延時(shí)的缺點(diǎn)。



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