利用DSP進(jìn)行逆變電源管理的理論基礎

隨著(zhù)現代技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子產(chǎn)品對于電源的要求越來(lái)越高。以往的產(chǎn)品已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足日益多樣化的要求，因此逆變電源開(kāi)始走入人們的視線(xiàn)。在本文中，小編將為大家介紹一種采用dsp重復控制來(lái)對逆變電源系統來(lái)進(jìn)行控制的基本理論。

利用重復控制器來(lái)跟蹤周期性參考指令信號，減小輸出電壓諧波，同時(shí)電流環(huán)控制改善系統的動(dòng)態(tài)性能。并根據該控制方案，設計和調試了一臺基于DSPTMS320IF2407A控制的單相1kW逆變器，仿真和實(shí)驗結果均驗證了該方案的良好性能。

重復控制的基本理論

重復控制是基于內模原理的一種控制思想。它的內模數學(xué)模型描述的是周期性的信號，因而使得閉環(huán)控制系統能夠無(wú)靜差地跟蹤周期信號。單一頻率的正弦波是典型的周期信號，它的數學(xué)模型為：

那么只要在控制器前向通道串聯(lián)上與輸入同頻率的正弦信號，就可以實(shí)現系統的無(wú)靜差跟蹤。重復控制也多用數字控制方式。離散后的重復控制內模為：

式中：N為一個(gè)周期的采樣次數。

圖1直接重復控制系統框圖

圖2嵌入式重復控制系統框圖

基于內模原理的理想重復控制系統的前向通道上含有一個(gè)周期性延時(shí)環(huán)節，不可避免它會(huì )導致動(dòng)態(tài)性能較差。到目前為止，要實(shí)現高性能的控制效果，最為有效的方法有如下兩種：一是直接重復控制，引入前饋，通過(guò)前饋提高動(dòng)態(tài)響應，其系統結構如圖1所示;二是嵌入式重復控制，它在重復控制器側加入PI調節器，通過(guò)PI調節來(lái)提高動(dòng)態(tài)性能，其系統結構如圖2所示。

理想重復控制器Q(z)=l，當擾動(dòng)的角頻率ωd是輸入信號角頻率ωr的整數倍，即ωd=nωr時(shí)，可以得到z-N=1，就是說(shuō)，理想的重復控制器可以消除任意次諧波，可以對小于采樣頻率的1/2下的任意次諧波進(jìn)行無(wú)差跟蹤。所以本文中提出的控制器通過(guò)重復內模來(lái)抑制周期性干擾，實(shí)現穩態(tài)特性，PI控制提供動(dòng)態(tài)補償，該控制器兼顧了PI經(jīng)典控制設計簡(jiǎn)單，實(shí)現方便的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)彌補了重復控制單周期延時(shí)的缺點(diǎn)。

本文針對實(shí)用dsp重復控制方法對逆變電源管理進(jìn)行控制的理論基礎進(jìn)行了介紹。幫助讀者理清思路，從而順利的理解這種新的逆變電源控制方法，在之后的文章當中，小編將為大家帶來(lái)相關(guān)的后續內容，請持續關(guān)注。