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離散滑??刂圃赨PS逆變器設計中的應用

作者: 時間:2012-03-07 來源:網(wǎng)絡 收藏
1 引言

  UPS(Uninterruptible power supply)即不間斷電源,是一種介于交流電網(wǎng)和負載間的電力電子裝置,其基本功能是當交流電源失電時,保證對負載不間斷的供電、確保負載連續(xù)正常運行。現(xiàn)代UPS還應具備輸出高品質(zhì)電能、對電網(wǎng)的影響小、智能化程度高等特點。

  UPS的控制思想上有基于線性控制理論和基于非線性控制理論的兩類控制策略, 其中非線性控制理論主要采用滑??刂?、重復控制、無差拍控制?;?刂葡到y(tǒng)具有較強的魯棒性,即對被控對象模型誤差,參數(shù)變化和外部擾動具有極好的不敏感性,但傳統(tǒng)的連續(xù)滑模控制在實際應用中存在系統(tǒng)問題,會產(chǎn)生大量諧波,因此無法在UPS系統(tǒng)中得到廣泛應用。隨著近年來理論和數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展,大幅度的縮短了采樣時間,提高了系統(tǒng)的切換頻率,從而有效的消除了現(xiàn)象。在設計中采用現(xiàn)象,UPS的核心控制器件選用TI公司的 TMS320LF2407,其指令周期為33ns,帶有模數(shù)轉(zhuǎn)換,串行外設接口,串行通信接口模塊,事件管理器等的外圍模塊,16位定點內(nèi)核和指令集,其指令集源碼向上兼容TMS320C5x系列,具有良好的可移植性,其內(nèi)核的高性能運算能力,使其能夠運行復雜的控制算法,提高了控制器的靈活性和邏輯判斷能力,從而使系統(tǒng)性能更為優(yōu)越。[4]

圖1 單相在線式UPS系統(tǒng)

  在逆變器及其輸出濾波電路中,電感電流
和電容電壓
是可控變量,未知的負載電流
可視為外部干擾。假設開關頻率遠高于調(diào)制頻率,即可得到狀態(tài)空間方程:

  其中
表示系統(tǒng)控制輸入。
,
分別表示電流傳感器和電壓傳感器增益。
表示直流母線電壓標稱值。

  在實際應用中,UPS必須擁有優(yōu)良的性能,如抗干擾,電壓波形失真較小,良好的跟蹤性能,能夠在非線形負載或者過流的情況下正常工作。本文即為滿足這些要求而設計一個具有雙環(huán)結(jié)構(gòu)的

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