數(shù)字化控制中頻逆變器動態(tài)特性問題研究.pdf

1、本文以全數(shù)字化控制下400Hz 單相逆變器為研究對象，針對重復(fù)控制算法動態(tài)響應(yīng)特性較差的問題，著重從三個方面入手，討論提高系統(tǒng)的動態(tài)性能：諧振環(huán)節(jié)，半波重復(fù)控制，和電壓電流雙環(huán)控制。 首先針對單相PWM 逆變器，建立了它的連續(xù)時間、離散時間狀態(tài)空間模型；然后推薦了一種基于逆變器實測頻率特性的模型參數(shù)確定方法。討論了諧振電容對系統(tǒng)的影響，給出了突加負(fù)載時輸出電壓解的基本形式，運(yùn)用MATLAB 仿真軟件可以直觀的看出，一方面利用諧

2、振環(huán)節(jié)減小基波阻抗，提高負(fù)載基波擾動抑制能力；另一方面諧振環(huán)節(jié)在負(fù)載擾動時加劇了暫態(tài)過程對系統(tǒng)的影響，不能起到很好的動態(tài)抗擾動能力。 本文對重復(fù)控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入的理論分析。闡述了重復(fù)控制的基本思想和理論基礎(chǔ)。結(jié)合典型的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析了穩(wěn)定性、誤差收斂速度、穩(wěn)態(tài)誤差。對嵌入式重復(fù)控制器設(shè)計中的具體問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并給出了改進(jìn)方案。根據(jù)單相逆變器輸出電壓諧波主要為奇次諧波這一特點，提出半波重復(fù)控制的思想和實現(xiàn)方法，并在樣

3、機(jī)上進(jìn)行了驗證，仿真和樣機(jī)試驗結(jié)果表明：半波重復(fù)控制的系統(tǒng)總諧波畸變率和傳統(tǒng)重復(fù)控制相差不大，動態(tài)恢復(fù)時間明顯縮短。 利用觀測器超前預(yù)測補(bǔ)償滯后一拍控制,給出了全維狀態(tài)觀測器的原理和實現(xiàn)方法。通過對雙環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析，說明了電流內(nèi)環(huán)的控制帶寬大，使得逆變器電流內(nèi)環(huán)動態(tài)響應(yīng)加快，在加入負(fù)載電流前饋補(bǔ)償后，有效地提高系統(tǒng)動態(tài)性能。在數(shù)字實現(xiàn)控制系統(tǒng)的過程中，提出了母線電壓完全解耦的狀態(tài)觀測器，既實現(xiàn)了狀態(tài)觀測器的母線解耦，又實現(xiàn)了控