采用電感電流內(nèi)環(huán)的單相逆變器設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2011-03-28 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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雙環(huán)控制系統(tǒng)的控制器參數(shù)可以按常規(guī)方法設(shè)計(jì)，但需考慮兩個(gè)調(diào)節(jié)器之間的響應(yīng)速度、頻帶寬度的相互影響與協(xié)調(diào)。由于控制器設(shè)計(jì)步驟比較復(fù)雜，因此還需要反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證；而采用極點(diǎn)配置方法則可以大大簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程，同時(shí)能滿(mǎn)足高性能指標(biāo)要求，因此，這種設(shè)計(jì)方法具有明顯的優(yōu)越性。本文采用的是基于極點(diǎn)配置的逆變器系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)方案，這種控制器設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)潔明了，參數(shù)計(jì)算容易，而且與性能指標(biāo)之間有直接的量化關(guān)系，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的動(dòng)、靜態(tài)特性。此外，為了使系統(tǒng)超調(diào)更小，響應(yīng)更快，首先應(yīng)該要求預(yù)期系統(tǒng)特征方程可以寫(xiě)成如下的形式：

其次，應(yīng)該取ξ=0．7，以使得系統(tǒng)具有最小的超調(diào)量。之后，再依據(jù)對(duì)調(diào)節(jié)時(shí)間的設(shè)計(jì)要求，便可以確定ωn的合適取值，一般取ωn略小于諧振頻率的值。這樣，將ξ和ωn代入(6)式后，就可得出系統(tǒng)的預(yù)期特征方程，然后比較方程系數(shù)，就可得到系統(tǒng)的參數(shù)值。

3 單臺(tái)逆變器的仿真
圖3所示是在PSIM下構(gòu)建的逆變器仿真模型。該模型主要有三部分：主電路、控制器和PWM脈沖生成模塊。其中控制器用于實(shí)現(xiàn)電壓電流雙環(huán)控制，為產(chǎn)生PWM脈沖提供調(diào)制信號(hào)；PWM脈沖生成模塊采用雙極性調(diào)制方式。根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程，并綜合考慮系統(tǒng)的控制要求，再通過(guò)選取阻尼比和自然角頻率，就可以得到系統(tǒng)控制器的參數(shù)?？紤]到單相全橋逆變器系統(tǒng)控制的性能要求，在此基礎(chǔ)上所確定的最終系統(tǒng)仿真參數(shù)如下：
直流母線電壓：Ud=200 V；
額定輸出電壓：Uo=110V；
額定輸出電壓頻率：f=50 Hz；
額定輸出功率：S=1 kVA；
開(kāi)關(guān)頻率：fc=20 kHz；
濾波電感：L=0．5 mH；
濾波電容：C=10μF；
K2P=3．14，K1P=6．4，Kli=20096，Kv=0．0128，KL=0．1。

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/162248.htm