交流電源系統的基準與反饋

摘要：交流電源系統實(shí)際上是一個(gè)閉環(huán)的自動(dòng)控制系統，基準和反饋是它的兩個(gè)重要環(huán)節。分別介紹了交流電源系統兩種常用的基準——正弦波電壓和直流電平，及其常用的反饋方式——峰值反饋和平均值反饋，并對交流電源系統的各種基準與反饋電路進(jìn)行了分析與比較。結合自動(dòng)控制理論，剖析了因基準與反饋環(huán)節設計不當對交流電源系統產(chǎn)生的影響，并給出采用有效值轉換電路消除系統靜態(tài)誤差的解決方案。
關(guān)鍵詞：交流電源系統；基準；反饋；有效值轉換

0 引言
交流電源系統是一個(gè)閉環(huán)的自動(dòng)控制系統，在這個(gè)系統中有兩個(gè)重要環(huán)節——基準和反饋。按自動(dòng)控制的要求，若以時(shí)間函數r(t)表示給定值，以C(t)表示受控量，r(t)與C(t)應具有同一性。但在實(shí)際的系統中同一性往往難以得到充分滿(mǎn)足，從而會(huì )在自動(dòng)控制系統中產(chǎn)生附加的靜態(tài)誤差。

1 關(guān)于交流電源系統的基準
目前，交流電源系統的基準有兩種：正弦波電壓和直流電平。
1．1 以正弦波電壓為基準的交流電源系統
交流電源系統的輸出電壓是恒頻交流電壓，由于交流電源系統的基準應當與其輸出電壓具有同一性，因此交流電源系統的基準也應是恒頻交流電壓，并且基準應具有較高的穩定性。然而交流電源系統輸出的恒頻交流電壓是近似于理想的正弦波電壓，其輸出電壓的穩定性是靠PWM控制策略來(lái)實(shí)現的，系統的動(dòng)態(tài)結構圖如圖1所示。

在該系統框圖中基準正弦波電壓為uj，輸出電壓為u(115 V，400Hz)，它們的關(guān)系為：u／uj=R2／R1。該交流電源系統是一個(gè)二元反饋系統，除了電壓反饋之外，還通過(guò)電流互感器M攝取電流反饋信號形成電流反饋。該電流反饋信號為高頻信號兼有調制△u的作用。經(jīng)分析電路要求調制比大于50時(shí)，才能保證系統輸出電壓的穩態(tài)誤差及失真度都在1％以下。