单相逆变器双环控制改进策略研究.pdf

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1、第51卷第8期电测与仪表VO1．5lNo．82014年4月25日ElectricalMeasurement&InstrumentationApr．25，2014木单相逆变器双环控制改进策略研究毛艳芳，熊旋，陈旭，孙建军，刘飞(武汉大学电气工程学院，武汉430072)摘要：从逆变器的建模和控制人手，针对电容(电感)电流内环和负载电压外环双环PI控制存在的缺点，提出了电流内环采用电感电流瞬时反馈和负载扰动前馈相结合的PI控制，电压外环采用PR控制的改进策略。根据改进的双环控制策略建立了逆变器的控制系统模型，利用极点配置法设计了控制器参数

2、，并对控制系统进行了频域特性分析。最后，在Matlab中对单相电压型PWM逆变器改进控制策略进行了Simulink仿真，仿真结果表明：系统设计合理，改进控制策略效果良好。关键词：PWM逆变器；PR控制；负载扰动前馈；极点配置；建模仿真中图分类号：TM919文献标识码：B文章编号：1001—1390(2014)08—0069—06ResearchonImprovedDual-LoopControlStrategyforSingle--PhaseInverterMAOYan-fang，XIONGXuan，CHENXu，SUNJian-j

3、un，LIUFei(InstituteofElectricalEngineering，WuhanUniversity，Wuhan430072，China)Abstract：Startingfromthemodelingandcontroloftheinverter，animprovedstrategyisproposedwiththeinnercurrentloopusingPIcontrollerwhichcombinestheinductorcurrentinstantaneousfeedbackstrategyandloadd

4、isturbancefeed-forwardtactics，andtheoutervoltageloopusingPRcontroller，aimingatthedisadvantagesofdual——loopcontrolusingPIcontrollerwithinnercurrentcontrolloopincludinginductorcurrentfeedbackorcapacitorcurrentfeedbackandoutervoltagecontrolloop．Acontrolsystemmodelforthisi

5、nverterisestablishedonbasisoftheimproveddoubleloopcontrolstrategy，andthecontrollerparametersisdesignedusingthepoleassignmentmethod．Moreover，thecharacteristicsofcontrolsystemareanalyzedinfrequencydomain．Finally，accordingtotheimprovedcontrolstrategy，thesingle-phasevoltag

6、e—typePWMinverterissimulatedinMatlab，andthesimulationresultsshowthatthesystemisdesignedreasonablyandtheimprovedcontrolstrategyhasagoodperformance．Keywords：PWMinverter，PRcontrol，loaddisturbancefeed—forwardtactics，poleassignment，modelingandsimulation0引言出电压波形产生严重的畸变。逆变器输出

7、的电压或电逆变电路可实现直流电能到交流电能的变换，已流谐波不仅会造成功率因数降低，影响效率，而且还被广泛地应用于电力系统、家用电器、交通运输、工业可能引起逆变器自身及其它设备的失调。这些都需要电源和航空航天等领域。将逆变技术应用于照明系统合适的控制技术来改善逆变电源的性能。目前较为成节能，既可以利用绿色能源(太阳能和风能等)，减少对熟，控制效果较好的瞬时值控制方案有电压单环PIDr10]环境的污染；同时也可以节约电量，提高能源效率一。控制、电压电流双闭环控制、重复控制、无差拍控制等。其中，电压外环电流内环的双闭环控制方案是高在现代逆

8、变电源中，控制电路和主电路同样重性能逆变电源的发展方向之一。目前的电流内环普遍要。理论上，SPWM逆变器输出电压中的谐波分量集采用滤波电感电流或滤波电容电流控制，采用电感电中在开关频率及其倍频数为中心的周围，当此谐波被r1]流内环控制