寬輸入直流電壓下中頻逆變器雙環(huán)控制研究.pdf

1、400Hz中頻逆變電源以其重量輕和體積小的優(yōu)勢，被作為船艦和航空等領(lǐng)域中重要的供電電源而大量應(yīng)用。這就要求逆變電源的輸出不但要具備良好的穩(wěn)態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性，而且要具備短路保護(hù)及恢復(fù)能力，以確保其安全運(yùn)行和可靠供電。本文以一臺2kVA的400Hz/230V電壓型單相中頻逆變器作為對象，對中頻逆變器的電壓電流雙閉環(huán)數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)行探討和研究。
　　本文首先建立了單相全橋 SPWM逆變器的數(shù)學(xué)模型，并為對模型中的等效電阻參數(shù)r進(jìn)行了修正

2、，給出了一種簡單有效的實(shí)驗(yàn)測量方法，使得仿真系統(tǒng)與實(shí)際的控制系統(tǒng)高度吻合。另外，結(jié)合技術(shù)要求，文中給出了主電路LC濾波器參數(shù)的設(shè)計(jì)方法，并考慮具體的動(dòng)態(tài)性能要求，對原參數(shù)進(jìn)行了修正。然后，詳細(xì)分析了單極倍頻SPWM調(diào)制方式下的死區(qū)效應(yīng)，為諧波補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　其次，針對數(shù)字控制延時(shí)對400Hz系統(tǒng)的嚴(yán)重影響而不能忽略的情況，給出了考慮數(shù)字控制延時(shí)的電感電流作為內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制的設(shè)計(jì)方法。在傳統(tǒng)的雙閉環(huán)控制基礎(chǔ)上

3、，本文引入了輸出電壓前饋和負(fù)載電流前饋控制，并提出一種多重比例諧振(PR)控制策略，保證系統(tǒng)輸出良好的穩(wěn)態(tài)波形質(zhì)量和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度、較小的電壓超調(diào)。而且內(nèi)環(huán)采用PR控制器使得內(nèi)環(huán)的跟蹤性能也較好，可以實(shí)現(xiàn)短路限流保護(hù)，提高系統(tǒng)的安全性。對于寬輸入直流電壓范圍下的電壓波動(dòng)對控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響，文中進(jìn)行了等效簡化設(shè)計(jì)，主要利用 MATLAB輔助工具來設(shè)計(jì)控制器參數(shù)，避免了繁雜的理論分析，使設(shè)計(jì)過程簡單化，而且設(shè)計(jì)結(jié)果有效可行。
　　最后