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            CVCF逆變器波形控制技術(shù)研究

            作者: 時間:2012-03-07 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
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              有效的改善逆變器穩(wěn)態(tài)性能,但動態(tài)響應(yīng)欠佳。實際上,逆變器的自然動態(tài)特性之所以不好,最主要的原因是逆變器自身的阻尼太弱。對此,最直接有效的解決辦法就是引入狀態(tài)反饋,進行,增加控制對象的阻尼。
              圖4是為單相逆變器的等效電路,逆變器空載時阻尼最小。因此,在實施時,假定逆變器處于空載(最惡劣的情況),配置極點時應(yīng)注意逆變器帶載以后阻尼比會變大。


            圖4 單相PWM逆變器模型

              取電容電壓vC和電容電流iC作為狀態(tài)變量,PWM逆變器的空載模型為:

              引入狀態(tài)反饋
            ,其中r 是閉環(huán)系統(tǒng)參考指令,K是反饋增益陣,則閉環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)方程變?yōu)椋?br style="margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; padding-top: 0px; padding-right: 0px; padding-bottom: 0px; padding-left: 0px; ">

              將閉環(huán)極點配置在z域的0.74±0.3i點,此時系統(tǒng)自振蕩頻率ωn為4454rad/s(大致與LC濾波器截止頻率相同);阻尼比ξ為0.5。圖5(a)是系統(tǒng)的突加負載仿真波形,觀察發(fā)現(xiàn)輸出電壓在突加瞬間跌落后不能完全回到原來的軌跡,而是有一個固有的靜態(tài)誤差。對反饋系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn),電容電壓vC 反饋相當(dāng)于一個比例環(huán)節(jié)P,電容電流iC 反饋相當(dāng)于一個微分環(huán)節(jié)D,都不能消除靜態(tài)誤差。因此,我們在控制系統(tǒng)中引入積分環(huán)節(jié),把輸出y的積分量和狀態(tài)變量一起作為反饋量,假設(shè)這個新變量為xI,即
            ,原來的二階系統(tǒng)變?yōu)榱巳A系統(tǒng)

              新增一個配置極點在z域的0.1,此時系統(tǒng)的突加負載仿真波形如圖5(b)所示,我們可以看見原有的靜態(tài)誤差已經(jīng)被消除。


            圖5 突加負載仿真對比




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