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CVCF逆變器波形控制技術(shù)研究

作者： 時(shí)間：2012-03-07 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏
3　極點(diǎn)配置

　　重復控制有效的改善逆變器穩態(tài)性能，但動(dòng)態(tài)響應欠佳。實(shí)際上，逆變器的自然動(dòng)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(jìn)行極點(diǎn)配置，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(shí)阻尼最小。因此，在實(shí)施極點(diǎn)配置時(shí)，假定逆變器處于空載（最?lèi)毫拥那闆r），配置極點(diǎn)時(shí)應注意逆變器帶載以后阻尼比會(huì )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)系統參考指令，K是反饋增益陣，則閉環(huán)系統的狀態(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(diǎn)配置在z域的0.74±0.3i點(diǎn)，此時(shí)系統自振蕩頻率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)是系統的突加負載仿真波形,觀(guān)察發(fā)現輸出電壓在突加瞬間跌落后不能完全回到原來(lái)的軌跡，而是有一個(gè)固有的靜態(tài)誤差。對反饋系統分析發(fā)現，電容電壓vC 反饋相當于一個(gè)比例環(huán)節P，電容電流iC 反饋相當于一個(gè)微分環(huán)節D，都不能消除靜態(tài)誤差。因此，我們在控制系統中引入積分環(huán)節，把輸出y的積分量和狀態(tài)變量一起作為反饋量，假設這個(gè)新變量為xI，即
，原來(lái)的二階系統變?yōu)榱巳A系統

　　新增一個(gè)配置極點(diǎn)在z域的0.1，此時(shí)系統的突加負載仿真波形如圖5(b)所示，我們可以看見(jiàn)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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