交流電源系統的基準與反饋
摘要:交流電源系統實際上是一個閉環的自動控制系統,基準和反饋是它的兩個重要環節。分別介紹了交流電源系統兩種常用的基準——正弦波電壓和直流電平,及其常用的反饋方式——峰值反饋和平均值反饋,并對交流電源系統的各種基準與反饋電路進行了分析與比較。結合自動控制理論,剖析了因基準與反饋環節設計不當對交流電源系統產生的影響,并給出采用有效值轉換電路消除系統靜態誤差的解決方案。
關鍵詞:交流電源系統;基準;反饋;有效值轉換
0 引言
交流電源系統是一個閉環的自動控制系統,在這個系統中有兩個重要環節——基準和反饋。按自動控制的要求,若以時間函數r(t)表示給定值,以C(t)表示受控量,r(t)與C(t)應具有同一性。但在實際的系統中同一性往往難以得到充分滿足,從而會在自動控制系統中產生附加的靜態誤差。
1 關于交流電源系統的基準
目前,交流電源系統的基準有兩種:正弦波電壓和直流電平。
1.1 以正弦波電壓為基準的交流電源系統
交流電源系統的輸出電壓是恒頻交流電壓,由于交流電源系統的基準應當與其輸出電壓具有同一性,因此交流電源系統的基準也應是恒頻交流電壓,并且基準應具有較高的穩定性。然而交流電源系統輸出的恒頻交流電壓是近似于理想的正弦波電壓,其輸出電壓的穩定性是靠PWM控制策略來實現的,系統的動態結構圖如圖1所示。

在該系統框圖中基準正弦波電壓為uj,輸出電壓為u(115 V,400Hz),它們的關系為:u/uj=R2/R1。該交流電源系統是一個二元反饋系統,除了電壓反饋之外,還通過電流互感器M攝取電流反饋信號形成電流反饋。該電流反饋信號為高頻信號兼有調制△u的作用。經分析電路要求調制比大于50時,才能保證系統輸出電壓的穩態誤差及失真度都在1%以下。







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