逆變電源數字控制技術(shù)的應用

3.3無(wú)差拍控制　　無(wú)差拍控制（deadbeat control）是一種基于電路方程的控制方式，其控制的基本思想是將輸出正弦參考波等間隔地劃分為若干個(gè)取樣周期，根據電路在每一取樣周期的起始值，用電路理論算出關(guān)于取樣周期中心對稱(chēng)的方波脈沖作用時(shí)，負載輸出在取樣周期末尾時(shí)的值。這個(gè)輸出值的大小，與方波脈沖的極性與寬度有關(guān)，適當控制方波脈沖的極性與寬度，就能使負載上的輸出在取樣周期的末后與輸出參考波形相重合。不斷調整每一取樣周期內方波脈沖的極性與寬度，就能在負載上獲得諧波失真小的輸出。因此，即使在很低的開(kāi)關(guān)頻率下，無(wú)差拍控制也能夠保證輸出波形的質(zhì)量，這是其它控制方法所不能做到的,但是，其也有局限性：由于采樣和計算時(shí)間的延遲，輸出脈沖的占空比受到很大限制；對于系統參數的變化反應靈敏，如電源電壓波動(dòng)、負載變動(dòng)，系統的魯棒性差。

對于采樣和計算延時(shí)的影響，一種方法是通過(guò)修改輸出脈沖方式的方法來(lái)減小計算延時(shí)造成的占空比局限；另一種方法是通過(guò)狀態(tài)觀(guān)測器對系統狀態(tài)提前進(jìn)行預測，用觀(guān)測值替代實(shí)際值進(jìn)行控制，從而避免采樣和計算延時(shí)對系統的影響。為了提高系統的魯棒性，一種方法是采用負載電流預測方法來(lái)減小負載變動(dòng)對電源輸出的影響，但實(shí)際改善的程度有限；另一種可行的方法是對系統參數進(jìn)行在線(xiàn)辨識，從而實(shí)時(shí)確定控制器參數，以達到良好的控制效果。

但是，在線(xiàn)系統辨識的計算復雜度和存儲量都非常大，一般的微處理器很難在很短的時(shí)間內完成，因此實(shí)現的可能性不大，所以還沒(méi)有一種比較好的方法來(lái)解決無(wú)差拍控制魯棒性差的問(wèn)題。正是由于無(wú)差拍控制在電源控制中的不足及局限性到目前還難以解決，使得無(wú)差拍控制在工業(yè)界的應用還有待不斷的深入研究。

3.4重復控制　　

逆變器采用重復控制（repetitive control）是為了克服整流型非線(xiàn)性負載引起的輸出波形周期性的畸變，它通常與其他PWM控制方式相結合。重復控制的思想是假定前一周期出現的基波波形將在下一基波周期的同一時(shí)間重復出現，控制器根據給定信號和反饋信號的誤差來(lái)確定所需的校正信號，然后在下一個(gè)基波周期的同一時(shí)間將此信號疊加到原控制信號上，以消除后面各周期中將出現的重復畸變?！　?p>重復控制系統如圖3(a),(b)所示[3-4]。圖3中Ur為給定電壓信號；Ud為電壓擾動(dòng)信號；P（z）為控制對象；Uo為電壓的實(shí)際輸出量。周期延遲環(huán)節點(diǎn)量（Z－N）對控制器進(jìn)行超前相位補償，補償器的補償電容量C（z）提供相位補償和幅值補償，以保證控制系統的穩定性，并改善輸出波形?！　?p>重復控制使系統獲得了很好的靜態(tài)性能，且易于實(shí)現，但該技術(shù)卻不能夠獲得好的動(dòng)態(tài)性能。自適應重復控制方案成功地應用于逆變器的控制中?！　?/span>