交流电网逆变电源频率恒定优化控制

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1、第34卷第2期计算机仿真2017年02月文章编号：1006—9348(2017)02—0128—06交流电网逆变电源频率恒定优化控制陈猛，王炜，代毅伟(天津工业大学电气工程与自动化学院天津300387)摘要：交流电网中的谐波对电能的质量造成严重影响，为了解决这一问题，对交流电网中的逆变电源进行了优化控制。针对交流电网单相桥式逆变电源的三种控制方式，即PI控制、瞬时重复控制和复合控制进行了理论分析，对比了不同控制方式的优缺点。通过分析可以看出，采用复合控制的逆变电源，可以有效地抑制系统的谐波和减少了开关

2、损耗，提高了输出效率，同时还减小了系统的稳态误差，使电源的性能得到极大地提高。在输出端为了抑制高次谐波设计了Lc滤波器，在理论分析的基础上，对三种不同控制方式的电路进行了MATLAB的仿真，结果表明，复合控制方式是一种可行有效抑制谐波的控制方法并且在工程中很容易实现。关键词：逆变电源；控制；瞬时重复控制；复合控制；稳态误差；总谐波失真度中图分类号：TP391．9文献标识码：BTheoptimizationofconstantfrequencyinvertercontrolforACgridCHENMe

3、ng，WANGWei，DAIYi—Wei(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，TianjinPolytechnicUniversity，Tianjin300387，China)ABSTRACT：TheharmonicsofAC咖dwillhaveaseriousimpactonthequalityofelectricalenergy．Inordertosolvethisproblem，theoptimizedcontrolisusedintheACgr

4、id．Threecontrolmodelsofsingle—phasebridgeinvert—eraretheoreticallyanalyzed，andtheadvantagesanddisadvantagesofdifferentcontrolmodelsarecompared．Itisshownthat，iftheinverterusescomplexcontrol，itwilleffectivelysuppressestheharmonicsofthesystemandreducesthes

5、witchinglosses，andimprovesoutputefficiency，whilealsoreducesthesteady—stateerrorofthesystem，SOtheperformanceofthepowersupplyhasbeengreatlyimproved．Inordertosuppresstheoutputofthehigherharmonic，theLCfilterisdesigned，andthreecontrolmodelsforthecircuitaresi

6、mulatedbyMATLAB．Theresultsshowthatcompoundcontrolisafeasibleandeffectivemethodofharmonicsuppressioncontr01．Atthesametime，itisveryeasytobeimplemented．KEYWORDS：Inverterpower；Control；Repetitiveandinstantaneouscontrol；Complexcontrol；Steady—stateerror；Totalh

7、armonicdistortion1引言随着社会的迅猛发展，人们对用电的质量要求越来越高，许多行业都需要高精度操作的控制器。但是，交流电网提供的工频交流电已经不能满足这些控制器的需求。因此，为了满足供电需求，通过各种方式调整电源参数变得极为重要，而逆变是众多改变方法中的一种重要的方法。逆变的功能是将直流电转换成用电设备所需的交流电。目前工业和民用领域中都广泛的使用到现代逆变技术，它主要应用于两个方面：一是用于获取电压恒定，频率恒定的电能，另一方面收稿日期：2016—03—21修回日期：2016—04—

8、09—128一用于获取电机类设备调速用的变压变频交流电⋯。随着微处理芯片技术的发展，使得逆变器的控制平台变得更加宽广，一些更为复杂的控制算法方案在这个平台上得到了实现的可能。由此产生的控制算法已经出现很多种，如数字PID控制、重复控制、模糊控制等。目前逆变器的控制中多采用单一的数字PID控制或瞬时重复控制。而数字PID控制具有快速、准确、平稳的控制特点，在设计时对参数的依赖性低，适应性好。但在低频的情况下，会造成PID控制精度变差，对PID调节器的设计造