基于准PR控制的单相能馈型交流电子负载研究.pdf

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1、第49卷第6期电力电子技术Vo1．49，No．62015年6月PowerElectronicsJune2015基于准PR控制的单相能馈型交流电子负载研究师延飞，方益民，王玉兵(江南大学，轻工过程先进控制教育部重点实验室，江苏无锡214122)摘要：针对能馈型交流电子负载传统控制精度低、动态效应差、实现难度大等问题，将准比例谐振(QPR)控制用于电流控制器的设计。首先介绍了能馈型交流电子负载的原理及结构：其次对系统整体控制方案进行了设计，模拟变换器采用单电流环控制，并网变换器采用电流内环和带二次陷波器的电压外环双闭环控制，可以准确模拟真实负载和能量单位功率因数回馈电网，达到

2、节能的效果；最后，通过仿真和样机实验结果验证了理论的正确性。关键词：控制器；交流电子负载；准比例谐振控制中图分类号：TM571文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)06—0043—04StudyofSingle-phaseACElectronicLoadWithEnergyFeedbackBasedonQuasi-PRControlSHIYan—fei，FANGYi—min，WANGYu．bing(KeyLaboratoryofAdvancedProcessControlforLightIndustry，MinistryofEducation，Jiangn

3、anUniversity，Wuxi214122，China)Abstract：ConsideringthetraditionalcontrolofACelectronicloadwithenergyfeedbackwithitslowprecision，poordynamicandtherealizationofdificulties．Quasi—proportionalresonant(QPR)controlschemeisappliedintothecurrentcontrolloop．Firstly，theprincipleandstructureofACelect

4、ronicloadwithenergy~edbackareintroduced；Secondly，thecontrolschemeofthesystemhasbeendesigned．Analogconverteradoptsasinglecurrentloopcontrol，whiledinverteradoptsthecurrentinnerloopandvoltageouterloopwithnotchfilterofdoubleclosedloopcontrolmethod．Itcanaccuratelysimulatetherealloadandrealizee

5、nergyfeedbacktopowergridwithunitpowerfactortosaveenergy．Finally，thevalidityofthecontroltheoryisverifiedthroughsimulationandprototypeexperiment．Keywords：controller；alternatingcurrentelectronicload；quasi—proportionalresonantcontrolFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundatio

6、nofChina(No．51407084)1引言对于能馈型交流电子负载，文献[2—4]分别采用不同的控制策略展开研究：滞环控制虽然控制能馈型交流电子负载是一种应用于电源测试简单、动态响应快，但开关频率不固定，导致滤波的新型电力电子节能装置，可模拟阻性负载、任意器设计困难；传统比例积分(PI)控制虽然参数容功率因数的感性和容性负载，并可使能量单位功易整定、动态响应较快，但存在稳态误差；重复控率因数回馈电网。为保证电力电子电源装置的可制虽然可消除稳态误差提高控制精度。但动态响靠性和稳定性．在其出厂前需对电源装置进行老应较慢．需与其他控制方法组合成复合控制，从而化测试、相关输入

7、输出动稳态测试。传统老化测试使控制复杂化。这里采用了准PR控制用于电流采用电阻箱耗能的办法。其具有功率小、调节不控制器设计，实现动态响应快、消除频率波动和稳便、体积庞大、需专门通风设备等缺点。基于实验态无静差的功能。可快速、准确地模拟真实负载特自动化、节能减排和减少开支的要求，开发能准确性，并使能量单位功率因数回馈电网。通过仿真和模拟各种负载特性并具有能量回馈功能的交流电样机实验，验证了理论的正确性。子负载，具有重要的现实意义和经济效益[1]。2主电路拓扑及原理分析图1为单相能馈型交流电子负载的主电路拓基金项目：国家自然科学基