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采用CVCF逆变器的波形控制技术设计_mg电子4355手机版
时间:2021-06-19 来源:mg4355手机版 浏览量 61727 次
本文摘要:章节目录  在电力工程电子系统中,以CVCF逆变器为关键的UPS得到 了广泛的运用于,对其键入波型关键的技术性回绝还包含较低的恒定总谐波电流崎变亲率(THD)和比较慢的动态性呼吁,因为离散系统特性阻抗、PWM调配全过程中的过流保护和逆变器系统自身的弱减振性等要素的危害,应用一般的闭环控制PWM操控实际效果不理想化。

章节目录  在电力工程电子系统中,以CVCF逆变器为关键的UPS得到 了广泛的运用于,对其键入波型关键的技术性回绝还包含较低的恒定总谐波电流崎变亲率(THD)和比较慢的动态性呼吁,因为离散系统特性阻抗、PWM调配全过程中的过流保护和逆变器系统自身的弱减振性等要素的危害,应用一般的闭环控制PWM操控实际效果不理想化。文中以英国TI公司生产制造的TMS320F240DSP为操控处理芯片,应用反复操控提升 系统的恒定特性,应用引入积分控制的零点配备提升 系统的动态性特点,试验结果显示,本计划方案能够另外搭建高质量的恒定和动态性特点。  反复控制系统设计  反复操控的基础观念来源于操控基础理论中的芯模基本原理,即假如期待操纵系统对某一参考命令搭建无静差跟踪,那麼造成该参考命令的实体模型必不可少包含在稳定的闭环控制系统系统內部。

图一是本系统应用的反复操控框架图,下列对其各一部分进行剖析表述。图1线性域反复控制板框架图  P(z)是逆变器的輸出与键入的线形传函,是系统中的操控目标。逆变器的开关电源頻率比LC过滤器的自然界頻率低得多,其动态性特点关键由LC过滤器规定,根据建立系统状态方程获得P(z)。

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本系统中,L=0.88mH,C=60mu;F,电感器的等效电路串联电阻为0.4Omega;,开关电源頻率和抽样頻率全是10KHz,推理出带其线形传函为:  作出其伯德图如图2下图,能够看到逆变器不会有一个串联谐振峰,减振较为小。图2逆变器P(z)的伯德图  图1中虚线框中为反复控制板的芯模,N为一个周期时间内抽样的频次。该芯模本质上是一个周期时间推迟反馈调节环节,要是輸出数据信号是以基波周期时间反复经常会出现,其键入便是对輸出数据信号的弃周期时间求和。

当Q(z)给列入1,可看作以周期时间为步幅的成绩环节,能够超出无静差,可是给系统带来N个位于企业圆上的零点,使开环增益系统展现出临界值起伏情况,本系统中Q(z)取名为0.95,以提升 系统可靠性。  图1中反复控制板里包含有一个管道补偿器  在其中过滤器S(z)由下列两一部分包括  陷波滤波器S1(z)关键作为对模棱两可逆变器的串联谐振最高值,二阶过滤器S2(z)关键获得高频率起伏。落伍环节zk赔偿过滤器S(z)和操控目标P(z)总的相位滞后,Kr是反复操控增益值。

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管道补偿器C(z)要超出的目地是使校准后的目标中低頻增益值类似于1,而高频率增益值则尽快地降至-26dB下列,另外系统在全部中低頻段前向地下隧道的总光波尽量小。所取Kr=0.9,zk=z5,作出C(z)P(z)的伯德图,如图所示3下图,能够看到设计方案符合规定。图3C(z)P(z)的伯德图  前向地下隧道上串连的周期时间推迟环节z-N使操控姿势推迟一个周期时间进行,即本周期时间检验到的出现偏差的原因信息内容在下一周期时间才刚开始危害操控量。引入周期时间推迟环节的关键缘故是系统中常含落伍环节zk,假如此系统要必须物理学搭建,必不可少有一推迟环节零点配备  反复操控合理地的提升 逆变器恒定特性,但动态性呼吁佳。

本质上,逆变器的自然界动态性特点往往很差,最关键的缘故是逆变器本身的减振过强。答复,最必需合理地的解决方案便是引入情况对系统,进行零点配备,降低操控目标的减振。

图4单相电PWM逆变器实体模型  图4是为单相电逆变器的闭合电路,逆变器3组时减振超过。因而,在推行零点配备时,假定逆变器正处在3组(最极端的状况),配备零点时要注意逆变器负载之后阻尼比不容易缩小。

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  所取电容器工作电压vC和电容电流iC做为初始条件,PWM逆变器的3组实体模型为:  引入情况对系统  在其中r是闭环控制系统参考命令,K是对系统增益值阵,则闭环控制系统的状态方程变为:  将闭环控制零点配备在z域的0.74plusmn;0.3i点,这时系统自起伏頻率omega;n为4454rad/s(大致与LC过滤器截止频率完全一致);阻尼比xi;为0.5.图5(a)是系统的突加特性阻抗模型波型,认真观察寻找键入工作电压在突加一瞬间坠入后没法基本上回到本来的运动轨迹,只是有一个原有的静态数据出现偏差的原因。对对系统系统剖析寻找,电容器工作电压vC对系统相当于一个占比环节P,电容电流iC对系统相当于一个求微分环节D,都没法防止静态数据出现偏差的原因。因而,我们在操纵系统中引入成绩环节,把键入y的分总数和初始条件一起做为对系统量,假定这一新的自变量为xI,即  本来的二阶系统变成了三阶系统  增加一个配备零点在z域的0.1,这时系统的突加特性阻抗模型波型如图所示5(b)下图,我们可以见到原来的静态数据出现偏差的原因早就被防止。


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