基于極點配置的逆變器雙環控制方案
加入技術交流群
2．1 基于電感電流的雙環控制
在逆變器數學模型的基礎上，建立單相逆變器電感電流內環電壓外環控制系統框圖如圖3所示，在這個雙環控制方案中，電流內環采用PI調節器，電流調節器Gi的比例環節用來增加逆變器的阻尼系數，使整個系統工作穩定，并且保證有很強的魯棒性；電流調節器的積分環節逐漸減小電流環穩態誤差。電壓外環也采用PI調節器，電壓調節器的作用是使得輸出電壓波形瞬時跟蹤給定值。這種電流內環電壓外環雙環控制的動態響應速度較快，并且靜態誤差很小。本文引用地址：http://cqxgywz.com/article/163383.htm
|
|
由圖3可得：
由式(2)～式(7)可知，整理后得到電感電流內環電壓外環控制系統的傳遞函數關系為：
由式(3)～式(7)可知雙環控制系統的閉環特征方程為：
假設四階雙環控制系統的希望閉環主導極點為：
式中ξr，ωr，分別為希望的阻尼比和自然頻率，希望的閉環非主導極點分別為s
式中m，n是正的常數，其取值越大則由s1，s2，s3,s4四個極點確定的四階系統響應特性越接近由閉環主導極點決定的二階系統，一般m，n=5～10均可，由此得到了滿足動態性能要求的希望的閉環系統特征方程為：
比較式(9)，式(10)有：
式中：
整理式(11)～式(14)得：
式(15)表示k2i有3個解：一個實數根、兩個復數根，只有實數根才是k2i的解，假定實數根仍用k2i表示，則：
由此可知，式(11)，式(15)，式(16)，式(17)為基于極點配置設計的雙環控制系統控制器參數。雙環控制系統的控制器參數按常規方法設計，需考慮兩個調節器之間的響應速度、頻帶寬度的相互影響與協調，控制器設計步驟復雜，還需要反復試湊驗證；采用極點配置方法大大簡化了設計過程，同時能滿足高性能指標要求，這種設計方法具有明顯的優越性。
評論