基于重复学习控制的400Hz逆变电源研究.pdf

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1、第44卷第5期电力电子技术Vo1．44．No．52010年5月PowerElectronicsMay，2010基于重复学习控制的400Hz逆变电源研究庞庆，王震，占江山，张云建(武汉数字工程研究所，湖北武汉430074)摘要：提出了一种新的400Hz逆变电源的重复学习控制算法，并详细描述了该重复学习控制算法的数学模型．同时给出了该控制系统的时域函数。研制了一套容量为1kVA的400Hz逆变电源装置，对该重复学习控制算法的数字化实现方案进行了验证。试验结果证明了该控制算法的有效性和可行性。关键词：逆变电源；重复学习控制；数字模型中图分类号：TN86文

2、献标识码：A文章编号：1000—100X(2010)05—0063—02ResearchontheRepetitiveLearningControlforthe400HzInverterPowerSupplyPANGQing，WANGZhen，ZHANJiang—shan，ZHANGYun-jian(WuhanDigitalEngineeringInstitute，Wuhan430074，China)Abstract：Thispaperpresentsanewrepetitivelearningcontrolfor400Hzinverterpowe

3、rsupply，anddescribesthemathmodeloftherepetitivelearningcontrol，andthetime—domainfunctionsoftherepetitivelearningcontrolaregiven．The400Hzinverterpowersupplywiththecapacityof1kVAisresearched，andthedigitalimplementationschemeoftherepetitivelearningcontrolisdemonstrated．Thevalidit

4、yoftheproposedcontrolmethodisprovedbytheexperimentalresults．Keywords：inverterpowersupply；repetitivelearningcontrol；digitalmodel1引言2逆变电源的控制模型[2-31400Hz的逆变电源在军事、航天和船舶上应用图1所示的单相逆变电源主电路由全桥逆变广泛，需求较大。特别是在军事领域中，广泛应用于器、LC滤波器和负载Z组成．其中为电路损耗的雷达、火炮、声纳、导航、励磁和光电设备等。传统逆等效阻尼电阻。如图1所示。变电源多采用模拟器

5、件设计控制，会使逆变电源体负积较大，效率低，控制复杂，更难以实现电压幅度的载高稳定度和频率的高精确度，直接影响了电源及设备的稳定性和可靠性，而现代各种新型电子设备对图1单相逆变电源主电路结构图电源的体积重量和性能指标都提出了更为严格的要设系统的负载阻抗为．，则系统传递函数为：求．因此研究出一种全新的数字化400Hz逆变电(2一一一——r1、is)LCs2+RCs+I+(Ls+R)／(RL)源这种数字化逆变电源的核心就是逆变器．它必须系统空载时，由于尺较小，所以传递函数中可以输出高精确度和高稳定性的电压波形，在满功可近似为零。当系统忽略R时，其传递函

6、数可等效率输出时具有较小的波形失真度，因此对输出波形为二阶模型。即：的控制是设计逆变电源的关键点和难点f1l。P(s)=而Uo(S)=1(2)常见的逆变电源控制策略有PI控制、无差拍控制、单周期控制、重复控制等。重复学习控制早期应由式(2)即可得逆变电源的传递函数控制模型：用于重复性机械运动机构的控制．近年来在逆变电s=s)(3)源的波形控制中也获得了很好的效果。对消除非线性负载及其他周期性干扰引起的波形畸变的效果明若逆变器的开关频率与DSP采样频率相等．按显．而重复控制的全数字化实现是研究的热点。在此冲量相等的原则，以逆变桥输出电压“i在每个开关

7、以TMS320F2407型DSP为主控制芯片。对400Hz周期内的平均值作为其采样值()，并把逆变桥看逆变电源全数字化控制系统的实现进行了研究，分作一个零阶保持器，将式(3)离散化可得系统的脉冲析了采用重复学习控制方案的特点，并将其离散化作传递函数为：用于数字化控制系统。最后通过试验验证了该逆变电P(。)=．1／(LC)(4)源全数字化控制系统的可行性和有效性。上述公式即为系统的离散化数字模型。定稿日期：2oo9—12一O23重复学习控制策略及其运用作者简介：庞庆(1981一)，女，湖北随州人，硕士，研究方向图2所示重复学习控制策略是一种模型识别技

8、为电力电子技术及其应用。术。它通过学习控制环节嵌入反馈控制实现。恒定开63第44卷第5期电力电子技术Vo1．44，No．5