基于DSP的单周控制器研究.pdf

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1、2010年第5期煤矿机电·43·基于DSP的单周控制器研究宋世贤1，覃荆伟2，汪玉凤2(1．双鸭山矿业集团供电公司，黑龙江双鸭山155100；2．辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，辽宁葫芦岛125105)摘要：利用数字信号处理器(DSP)结合单周控制模型实现单周控制，其与传统单周控制器相比多了谐波信号的检测电路，但核心控制器却相对简单，而且可以修改单周控制的参数，控制算法更易实现。通过在单相有源电力滤波器中的实验，体现了DSP的单周控制器的调试方便，控制系统稳定，滤波效果好的特点，为在三相有源电力滤波

2、器中的应用提供了基础。关键词：单周控制；数字信号处理器；有源电力滤波器中图分类号：TN911．72文献标识码：A文章编号：1001—0874(2010)05—0043—04ResearchonOne-cycleControllerBasedonDSPsoNGShi—xianI．QINJing—wei2，WANGYu-fen91(1．PowerSupplyCo．，ShuangyashanMining(Group)Co．，Ltd．，Shuangyashan155131，China；2．FacultyofEl

3、ectricalandControlEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，Huhdao125105，China)Abstract：Theone—cyclecontrolisimplementedbyusingdigitalsignalprocessor(DSP)tocombinewithone—cyclecontrolmodel，comparingwiththetraditionalone—cyclecontrolithasthemoredetectioncir

4、cuitofharmonicsignal，butthecorecontrollerisrelativelysimple，andCalladapttheparametersofone-cyclecontrolandrealizemoreeasilythecontrolalgorithms．Aftertheexperimentsinthesingle-phaseactivepowerfilter，theone-cyclecontrolbasedonDSPreflectsthecharacteristicso

5、fconvenientdebugging，stablecontrolsystemandgoodfilteringeffecttoprovidethebasisfortheapplicationinthree—phaseactivepowerfilterKeywords：one—cyclecontrol；digitalsignalprocessor；activepowerfilterl概述近年来单周控制电力有源滤波器(UCI—APF)因不需谐波电流检测，且控制结构简单在电网谐波抑制方面得到了广泛的应用。经

6、典的单周控制器是由触发器、比较器、积分器和时钟组成。文献[1]对常用的几种应用于单相有源电力滤波器的单周控制策略进行了比较，而文献[2]对基于数字信号处理器(DSP)的有源滤波器控制的几种方案进行了综述，其中提到了基于DSP的单周控制方案。基于此基础，利用DSP处理器及一些外围电路达到单周控制的效果，从而实现对单相有源电力滤波器的控制。利用DSP实现的单周控制器仍需要对谐波电流进行检查，只是它的检测和控制都由DSP处理器及相关外围电路来完成，同传统的单周控制器相比较，具有在算法上更易实现且控制过程耗时较

7、少，调试方便，可以很快的确定单周控制的设计参数，控制系统稳定‘31。2单周控制模型建立图l给出了单周控制的单相有源电力滤波器的结构图，其中四个IGBT的开断有单周控制器输出的调制脉宽波进行控制，这里将Sl、S3设为一对互补开关，同理s2、S4也为一对互补开关，即一个时钟周期里，Sl和s2导通的占空比为d，和以，则S3和s4导通的占空比为(1一d。)和(1一畋)。变换器应工作在四象限，即能量在交流电源和直流侧电容电压之间交换。·44·煤矿机电2010年第5期图1单周控制的单相有源滤波器结构图文献[3]给出

8、了如图1中的单相有源电力滤波器的单周控制模型，在电源玑的正半周，s4始终开通，S2则始终关闭，S1、S3互补开闭；以负半周，s3始终开通，S1始终关闭，s2、s4互补开闭，在一个单周期内见于式(1)：J“。dt=f(M．+“L)dt。：，。：(1)fd2LⅡ。dt=fn一(u，+u工)dt、。由于时钟频率远大于交流电源的工频，则一个时钟周期内“。、u，、u。可视为常量而提到积分号外，又由于电感L应选的很小，而％<