SPWM變頻電源雙閉環控制的設計和研究
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圖3(b)給出了Kip＝6時,不同負載的電流閉環幅相曲線，從仿真曲線可以看出電流內環具有帶通濾波器的特性，且除空載具有更寬的帶寬外帶寬基本不受負載變化的影響。
4.2 電壓環的設計
由圖2，可得未加電壓調節器的系統的等效開環傳遞函數：
其不同負載下系統的幅相曲線如圖5(a)所示,可以看出，系統低頻增益很小，輸出穩態誤差很大，高頻衰減不快，因而需要加入適當的補償環節加以校正，通常可采用PI控制器作為電壓調節器。電壓環設計希望校正后系統低頻增益盡可能高，以盡量減小輸出正弦電壓的穩態誤差；同時也希望盡可能消除高頻分量的影響，其高頻衰減盡可能快，且系統還需具備適當的相角裕度，截止頻率ωc足夠大，可以保證較快的動態響應[4]。
加了PI控制器的系統等效開環傳遞函數為：
其中，Kvf為電壓環反饋系數，由輸出電壓與給定電壓之間的對應關系求得，這兒取0.036。圖6(a)是積分參數固定時，比例參數變化時相應的幅相曲線；圖6(b)為比例參數固定時，積分參數變化時相應的幅相曲線。從6(a)中可以看出在積分參數一定的情況下，改變比例參數，相頻曲線保持恒定，而幅頻曲線則隨著Kp的變化而變化，當Kp增加時，低頻增益變大（穩態誤差變小），截止頻率增加即響應速度變快。截止頻率ωc要合理選擇：因為ωc太小，系統響應速度太慢；ωc太大，則系統穩定性就差，一般需滿足下式：
式中，fc為開關頻率。根據輸出頻率的變化范圍最大頻率輸出是1K，開關頻率是25K，根據式(5)可選定曲線2為最優曲線。
從圖6(b)可以看出積分常數Ti改變時，對截止頻率和低頻增益影響很小，而對相頻特性影響則很大，從而影響穩定裕度。工程上要求穩定裕度取在45o左右，過低于此值，系統的動態性能較差，且對參數變化的適應能力較弱；過高于此值，意味著對整個系統及組成部件要求較高，因此造成實現上的困難，所以選擇曲線2為最優曲線，即Ti=40us。綜合上述分析，可以選定合適的比例常數、積分常數。
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