SPWM變頻電源雙閉環控制的設計和研究
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由于SPWM變頻電源中存在著開關器件，因此是一個非線性系統，但因為一般情況下，SPWM變頻電源的開關頻率遠高于調制頻率，故可以利用傳遞函數和線性化技術，建立起SPWM變頻電源的線性化模型[1]，如圖2所示。圖中，脈寬調制環節由脈寬信號產生環節和功率電路環節組成，一般可以等效為一個線性比例環節，用K表示，其輸入為正弦控制電壓，輸出是等效的正弦調制電壓。輸出濾波環節由濾波電感Lf和電容Cf組成，為分析方便，取負載為阻性負載。電流環的反饋取自輸出濾波電感的電流，為此濾波環節的傳遞函數可改寫為兩個環節的串聯,以UAB(S)為輸入, Ilf(S)為輸出及以Ilf(S)為輸入，Uo(S)為輸出，求出相應的傳遞函數如圖2中傳遞函數1和傳遞函數2。
4 閉環設計
電壓、電流雙閉環控制系統是一種多環系統，設計多環系統的一般方法是：從內環開始，逐步向外擴大，一環一環地進行設計。先從電流環入手，設計好電流調節器，然后把電流環看作是電壓調節系統中的一個環節，再設計電壓環，因此首先進行電流環的設計實現[2]。相應的性能指標為輸出功率500VA，功率管開關頻率25K，頻率變化范圍15～1000Hz，輸出電壓為220VAC。濾波器參數Lf為1.6mH，Cf為2u。
4.1電流環的設計
從圖2中，可得未加補償校正環節的電流環開環傳遞函數：
圖3(a)為校正前電流環開環在空載、感性載(φ=0.75)、滿載下的幅相曲線[3]。從圖中可以看出，開環頻率特性的相移小于90ordm;，因此理論上電流閉環對任何的開環增益都是穩定的。電流環的設計必須保證電流閉環具有較好的穩定性，同時具有較快的動態響應和抗噪聲干擾能力。
加了補償環節后，電流閉環的傳遞函數：
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