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《实用新型PWM逆变器双环控制技术研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2009年9月25日第26卷第5期TelecomPowerTechnologySep.25,2009,Vol.26No.5文章编号:10093664(2009)05002204研制开发实用新型PWM逆变器双环控制技术研究丁干1,李玉生2,王秀秀1(1.中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064;2.海军驻426厂代表室,辽宁大连116001)摘要:文章分析了PWM逆变器控制的特点,采用了一种新的双环(瞬时输出电压外环和电容电流内环)控制方法,控制系统参数是利用极点配置的方法设计,设计起来十分简单。在通过仿真论证了该控制方案的可行性之后进行了实
2、验。实验结果表明该方案简单实用,逆变器输出电压波形具有十分优良的动、稳态性能。关键词:PWM逆变器;模拟控制;双环控制;极点配置中图分类号:TM464文献标识码:AStudyonNewAppliedDualLoopControlTechniqueforPWMInverters121DINGGan,LIYusheng,WANGXiuxiu(1.ChinaShipDevelopmentandDesignCenter,Wuhan430064,China;2.MilitaryDeputationRoomofNavyin426Manufactory,Dalia
3、n116001,China)Abstract:ThecharacteristicofcontrolmethodofPWMinvertersisanalyzedandanewdualloopcontrolmethodisapplied.Theparametersofcontrolsystemaredesignedbythemethodofpoleassignment,whichisverysimple.Thefeasibilityofthismethodisdemonstratedbysimulationandtheexperimentresultsi
4、ndicatethattheinverterscouldgetgooddynamicandstaticperformance.Keywords:PWMinverter;analogcontrol;dualloopcontrol;poleassignment0引言1逆变器控制系统模型早期的PWM逆变器双环控制大多采用输出电压本文采用单相全桥逆变器为控制对象,其主电路有效值外环维持输出电压的恒定,这种控制方式可以结构图如图1所示。图1中E为直流母线输入电压,保证输出电压的有效值恒定,但是无法保证输出电压u1为逆变桥桥臂输出电压,u0为逆变器输出电压,
5、il为的波形质量,特别是在非线性负载条件下输出电压谐滤波电感电流,ic为滤波电容电流,i0为负载电流,r为波含量大,波形畸变严重;而且电压有效值外环控制的滤波电感L的等效串联电阻、死区效应、开关管导通逆变器动态响应过程缓慢,在突加、突卸负载时输出电压降、线路电阻等逆变器中各种阻尼因素的综合等效[1]压波动大,恢复时间也较长。阻尼电阻。近几年来高性能PWM逆变器的研究越来越受到关注,出现和发展了多种多样的逆变器波形控制技术。瞬时值反馈控制方案可以在系统工作过程中实时调控[2]输出电压波形,使得输出电压波形质量大为提高。文献[3]的研究表明电压外环电流内环的双
6、环控制方案是高性能逆变器的发展方向之一,双环控制方案中加入的电流内环可以增大控制系统带宽,使得逆变器图1单相全桥逆变器主电路动态响应加快,输出电压的谐波含量减小,对非线性负载的适应能力加强。双环控制方案分为电感电流内环对于单相逆变器这样一个双输入、单输出的二阶电压外环和电容电流内环电压外环两种,由于电感电系统,选择电容电压u0和电感电流i1作为状态变量,流内环对负载扰动的抑制作用较差,尤其是在非线性可得状态空间表达式如下:负载时输出波形不理想,所以本文采用了以电容电流1001u0Cu0-作为内环控制对象的控制方案。=+1u1+Ci0i11ri1-
7、-L0LL(1)收稿日期:20090503作者简介:丁干(1981),男,湖北人,中国舰船研究设计中心u0y=10(2)助理工程师,研究方向为船舶电气技术。i122丁干等:实用新型PWM逆变器TelecomPowerTechnology2009年9月25日第26卷第5期双环控制技术研究Sep.25,2009,Vol.26No.5逆变器电压电流双环控制中电流内环控制器可以快,抑制负载扰动的能力更强,另一方面抑制输入端高选择电感电流内环和电容电流内环。电感电流内环控频噪声的能力减弱,综合考虑在实际设计中取为0.7制方案中,负载电流i
8、0作为逆变器的外部扰动信号处左右,n为4000rad/s左右比较
