網(wǎng)絡(luò)控制逆變器及其并聯(lián)系統(tǒng)若干關(guān)鍵問題研究.pdf

1、近年來，伴隨世界性的能源危機(jī)，作為新能源技術(shù)中關(guān)鍵環(huán)節(jié)的逆變器及其并聯(lián)系統(tǒng)控制成為學(xué)界熱點(diǎn)。從另一方面來講，網(wǎng)絡(luò)化是工業(yè)技術(shù)革命的重要方向。將網(wǎng)絡(luò)引入逆變器及其并聯(lián)系統(tǒng)，首先可以利用網(wǎng)絡(luò)信道將大量離線或在線數(shù)據(jù)上傳至上位計(jì)算機(jī)處理，以判斷運(yùn)行狀況、系統(tǒng)性能，或是直接給出運(yùn)行控制信號(hào)。上位機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算功能是一般單片機(jī)無法比擬的。高性能的計(jì)算能力允許高性能的控制算法的實(shí)施，其結(jié)果必然是高性能的運(yùn)行效果。其次，逆變器之間的信息交互一直是學(xué)界討

2、論的重點(diǎn)問題。利用高速實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)交互逆變器間信息，能夠獲得傳統(tǒng)模擬線路和低速現(xiàn)場(chǎng)總線所不能比擬的優(yōu)越性能。本文基于網(wǎng)絡(luò)控制思想，所做的工作包括以下幾個(gè)方面:
　　1.提出了構(gòu)建基于Ethercat網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的逆變器網(wǎng)絡(luò)控制平臺(tái)和基于網(wǎng)絡(luò)控制的逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的方法。這種并聯(lián)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑢?shí)現(xiàn)高速實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸。在介紹了同步時(shí)鐘的運(yùn)行原理之后，從自動(dòng)控制理論出發(fā)，基于D分割法，本文給出了確定比例積分控制的逆變器控制參數(shù)選取范

3、圍的方法。
　　2.提出了通過網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)的方式獲取逆變器參數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)控制逆變器基于反向模型的重復(fù)控制方法。文中使用最小二乘法，以頻率成分豐富的M序列作為輸入量，根據(jù)系統(tǒng)輸入輸出數(shù)據(jù)組實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的有效辨識(shí)。文中探討了反向模型的構(gòu)造方法，將基于反向阻尼模型的重復(fù)控制和傳統(tǒng)重復(fù)控制方法做一比較，說明了一定元件參數(shù)和對(duì)比條件下基于反向阻尼模型的重復(fù)控制方法較之傳統(tǒng)重復(fù)控制方法而言系統(tǒng)性能更佳。
　　3.提出了網(wǎng)絡(luò)控制下基于重

4、復(fù)控制的逆變器瞬時(shí)均流方法。文中詳細(xì)探討了兩種改進(jìn)的重復(fù)控制器下并聯(lián)系統(tǒng)均流控制器的穩(wěn)定條件和參數(shù)范圍，進(jìn)而在理論上說明了基本重復(fù)控制器下的均流性能不及改進(jìn)的重復(fù)控制方法下均流性能的客觀原因。對(duì)于兩種改進(jìn)的重復(fù)控制器，文中做了比較，指出兩者在動(dòng)態(tài)性能上的差異。從系統(tǒng)穩(wěn)定性出發(fā)，根據(jù)開關(guān)管及負(fù)載特性，文中詳述了兩種控制方法下控制參數(shù)的選擇方法。從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面證明這種方法下系統(tǒng)帶非線性負(fù)載時(shí)能獲得優(yōu)異的輸出性能。
　　4.提出了網(wǎng)

5、絡(luò)控制下基于反向阻尼模型的比例多諧振控制器控制逆變器及逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。文中詳述了這種方法控制下系統(tǒng)的穩(wěn)定性、抗干擾性、穩(wěn)態(tài)性能等一系列性能表現(xiàn)，以及網(wǎng)絡(luò)延遲對(duì)控制器參數(shù)選取的影響。文中比較了多種離散化方法下數(shù)字諧振控制器的效果，數(shù)學(xué)上證明了這幾種離散化方法在基于帶反向阻尼模型的比例多諧振控制器的逆變器系統(tǒng)中的適用性。在分析單逆變器控制器之后，文中提出了逆變器并聯(lián)系統(tǒng)均流環(huán)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)選取方法，在電感電容參數(shù)一定幅度變化的