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1、第35卷第6期电力电子技术Vol.35,No.62001年12月PowerElectronicsDecember,2001正弦波逆变电源的数字控制技术谢力华,苏彦民(西安交通大学,西安710049) 摘要:概述了逆变电源数字化技术的现状、意义,详细介绍了逆变电源数字控制的几种控制策略。指出了逆变电源数字控制技术发展的趋势。关键词:逆变器;电源;数字控制中图分类号:TN86 文献标识码:A 文章编号:1000-100X(2001)06-0052-04DigitalControlofSineWaveInve
2、rterXIELi2hua,SUYan2min(Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an710049,China)Abstract:Inthispaper,presentsituationandsignificanceofthedigitalcontrolinverteraresummarized.Digitalcon2trolmeansofsinewaveinverterareintroducedindetail.Developmenttrendofthedigitalcontrolinv
3、erterispointedout.Keywords:inverter;powersupply;digitalcontrol1 引 言(5)模拟控制的逆变电源的监控功能有限,一旦随着信息技术的发展,逆变电源越来越广泛地出现故障,要想恢复正常,技术人员必须亲赴现场。应用于银行、证券、军事、医疗、航空航天等领域,早80年代初期,为了提高逆变电源的通信功能及显示期的逆变电源,只需要其输出不断电,稳压,稳频即功能,逆变电源的设计中采用了微处理器,但是,由可,然而,今天的逆变电源除这些要求外,还必须环于微处理器的速度问
4、题,逆变电源的控制仍然采用模拟电路进行。保无污染,即绿色环保逆变电源。同时随着网络技数字化、网络化已经成为信息社会的主流。随术的发展,对逆变电源的网络功能也提出了更高的着高性能的DSP控制器的出现,逆变电源的全数字要求。高性能的逆变电源必须满足:①高的输入功控制成为现实。DSP能够实时地读取逆变电源的率因数,低的输出阻抗;②快速的暂态响应,稳态精输出,并实时地计算出PWM输出值,使得一些先进度高;③稳定性高,效率高,可靠性高;④低的电磁干的控制策略应用于逆变电源的控制成为可能。这对扰;⑤智能化;⑥完善的网络功
5、能。显然这些要求的于逆变电源大量非线性电子负载的状况,可以针对实现离不开数字化控制技术。非线性负载动态变化产生的谐波进行动态的补偿,传统的逆变电源采用模拟电路控制,但模拟控从而使得输出谐波达到可接受的水平。制存在许多固有的缺点:(1)因采用大量的分散元件和电路板,导致硬件2 逆变电源数字控制的现状成本偏高,系统的可靠性下降;早期的微处理器运算速度有限,通常只具有给(2)由于人工调试器件的存在,如可调电位器,定正弦波的发生、控制逆变电源的开关及实现保护导致生产效率降低及控制系统的一致性差;显示等功能,逆变电源的
6、核心———逆变器的控制仍(3)器件老化及热漂移问题的存在,导致逆变电然需要模拟电路的参与。随着电机控制专用DSP源输出性能下降,甚至导致输出失败;的出现和控制理论的普遍发展,使得逆变电源的控(4)产品升级换代困难,对同一型号的模拟控制制技术朝着全数字化、智能化及网络化的方向发展,逆变电源,若不改动硬件,升级是不可能的,每一个逆变电源的数字控制技术发生了一次大的飞跃。新型的逆变电源都要求重新设计、制造控制系统;逆变电源采用数字控制,具有以下明显优点:(1)易于采用先进的控制方法和智能控制策略,收稿日期:2001
7、-04-28使得逆变电源的智能化程度更高,性能更完美。定稿日期:2001-07-05(2)控制灵活,系统升级方便,甚至可以在线修作者简介:谢力华(1971-),男,江西奉新人,博士生,研究方向为逆变电源数字控制技术和交流调改控制算法,而不必改动硬件线路。速。(3)控制系统的可靠性提高,易于标准化,可以52©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.正弦波逆变电源的数字控制技术针对不同的系统(或不同型号的产品),采用统一的电路控制
8、领域。常规的控制策略依赖于模型的精确控制板,而只是对控制软件做一些调整即可。性,而电路参数具有非线性和时变性,为了克服电路(4)系统维护方便,一旦出现故障,可以很方便参数的时变性和不准确性带来的问题,可以利用在地通过RS232接口或RS485接口或USB接口进行线辨识系统参数来实现参数自适应控制,亦可以采调试,故障查询,历史记录查询,故障诊断,软件修用滑模变结构控制这种对参数变化不敏感的方式。复,甚
