单相UPS逆变器的多环控制策略研究

在单相不间断电源(UPS)控制系统中,UPS的被控量是交流量,常用的控制算法很难对交流量实现无差控制,因此提出了一种多环控制策略,以提高单相UPS逆变器的静态和动态特性。采用比例谐振调节器控制逆变器的输出电压,极大地提高了系统的静态特性;采用适当的前馈负载电流和负载电压,有效地改善了单相UPS逆变器的动态特性。建立了单相UPS逆变器的数学模型,并给出了比例调节器和比例谐振调节器的设计方法。理论分析和一台800 W逆变器样机的实验结果证明了该控制方案的可行性。     

基于电流观测与重复控制的逆变器多环控制策略研究北大核心

提出一种基于电流观测与重复控制的单相逆变器多环控制策略。内层双环控制器采用输出电压和电容电流反馈,通过电容电流观测器实现了电流内环最小拍控制,可实现系统的快速动态响应,解决了负载突增时电压跌落的问题。基于此又增加了外层重复控制,采用FIR数字滤波器替代传统二阶低通滤波器作为重复控制补偿器,不仅简化了设计过程而且提高了系统稳态精度和抗非线性负载扰动能力。试验结果表明该策略可兼具动态响应快、稳态波形精度高和鲁棒性强等特性,适用于交流稳压器等需要高性能电压输出控制的场合。     

基于电流观测与重复控制的逆变器多环控制策略研究

提出一种基于电流观测与重复控制的单相逆变器多环控制策略。内层双环控制器采用输出电压和电容电流反馈,通过电容电流观测器实现了电流内环最小拍控制,可实现系统的快速动态响应,解决了负载突增时电压跌落的问题。基于此又增加了外层重复控制,采用FIR数字滤波器替代传统二阶低通滤波器作为重复控制补偿器,不仅简化了设计过程而且提高了系统稳态精度和抗非线性负载扰动能力。试验结果表明该策略可兼具动态响应快、稳态波形精度高和鲁棒性强等特性,适用于交流稳压器等需要高性能电压输出控制的场合。     

基于延时环节的串联谐振逆变器锁相控制研究

锁相控制是谐振式逆变器控制电路的重要组成部分,通过建立串联谐振逆变器锁相环的数学模型,理论上分析了加入延时环节后锁相环系统稳定的条件,并对其动态响应性能进行了仿真分析。针对负载在加热过程中频率升高的现象,提出了一种动态延时的锁相控制方法,仿真和试验结果表明,该控制方法能够加快锁相控制的动态响应速度并保持负载功率因数角的恒定,提高了锁相控制性能。     

SPWM逆变器复合控制策略

采用何种控制策略和如何实现控制方法是决定正弦波逆变电源输出波形质量和动态性能的主要因素.在详细分析逆变电源常用控制方法优缺点的基础上,提出了一种基于对角递归神经网络在线辨识自学习整定PID控制和重复调节相结合的新型复合控制策略,并在一台以DSP为核心控制器件的逆变电源装置上进行了实验论证.实验结果表明,该方法能同时实现正弦波逆变器的高精度稳态输出波形和快速动态响应性能,适用于感应电源、UPS不间断电源等需要高性能输出电压波形的场合.     

三相逆变器的电容电流滞环控制方式研究

传统的滞环控制器都是对电感电流进行直接控制的,针对电压型双闭环控制三相逆变器在非线性负载情况下输出电压畸变较大的问题,提出了电容电流滞环控制方式。外环用普通的电压控制器,内环采用针对滤波电容的电流滞环控制方式,利用滞环控制的快速性和强抗扰性,提高系统的输出电压的特性。首先分析了三相逆变器的模型,然后详细介绍了电容电流滞环控制控制策略。仿真证明这种控制方法可以有效解决非线性负载引起的电压畸变问题。     

Buck变换器电感电流滞环控制方法

针对Buck变换器快速动态响应的要求,本文提出了一种具有快速动态响应速度的非线性控制方法——根据负载电流调节的电感电流滞环控制。该方法能够明显改善输入电压及负载变化所引起的动态过程,且物理意义明确、直观,设计过程简单。Matlab分析和仿真结果验证了该控制方法的优越性。     

基于输出电压反馈的虚拟同步发电机多环控制策略

基于虚拟同步发电机VSG(virtual synchronous generator)控制的微网用储能逆变器广泛应用于分布式发电系统中,VSG输出电压的波形质量是衡量其性能的重要方面。为提高VSG的供电质量,提出了只采用输出电压反馈的多环控制策略。其中,输出电压一次微分反馈回路起到有源阻尼的作用,可有效地抑制LC滤波器的谐振;输出电压以及输出电流前馈解耦回路可使电流内环等效成一阶系统,从而提高系统的动态响应。在考虑系统控制延时的基础上,采用极点配置技术对电压与电流双环控制器参数进行设计。所提控制策略,在负载阶跃扰动情况下既能实现快速的动态响应,又能获得很好的稳态特性。仿真和实验结果都验证了该控制策略的可行性与有效性。     

电流滞环控制级联型逆变器的矢量控制

为寻求更适合的级联型逆变器的调制方法,研究了电流滞环控制级联型逆变器的矢量控制。该法采用与单极性正弦脉宽调制(简称SPWM调制)相似的单极性电流滞环控制,控制脉冲产生简单。电流滞环控制时采用动态调整滞环宽度实现开关频率恒定,可用类似相移SPWM脉冲产生方式来实现电流滞环控制时H桥级联型逆变器一相多H桥移相控制脉冲的产生;电流滞环控制的级联型逆变器按转子磁场定向矢量系统采用转子闭环,磁甸开环控制。最后仿真与实验结果验证了所提方法正确,逆变器转速外环跟踪性快速,矢量系统动静态性能良好。     

Buck变换器电感电流滞环控制方法

针对Buck变换器快速动态响应的要求，本文提出了一种具有快速动态响应速度的非线性控制方法： 根据负载电流调节的电感电流滞环控制。该方法能够明显改善输入电压及负载变化所引起的动态过程，且物理意义明确、直观，设计过程简单。Matlab分析和仿真结果验证了该控制方法的优越性。     

一种新型单相双变流器UPS拓扑结构及其控制策略的研究

介绍了一种新型单相串并联双变流器UPS电源系统的拓扑结构和控制策略。该UPS系统在电网停电逆变模式下两个变流器同时协调工作,并联变流器工作在50Hz低频脉冲波开关状态,其产生的谐波由工作在高频PWM状态的串联变流器补偿,系统的输出波形仍为正弦波,整体效率有所提高。仿真研究证明了该方案的可行性以及在改善UPS性能上的有效性。     

一种逆变器多环控制技术

提出了一种逆变器多环控制技术,该方案在电流环和瞬时电压环之外附加了一个重复控制环。在实现输出电压解耦和扰动电流补偿后,根据无差拍原理设计的电流环和瞬时电压环控制器使逆变器达到了很快的动态响应速度,位于外层的重复控制器则提高了稳态精度。该方案在一台基于DSPTMS320F240控制系统的PWM逆变器上得到验证。     

逆变器数字多环控制技术研究

本文提出了一种逆变器数字多环控制技术,该方案在电流环和瞬时电压环之外附加了一个重复控制环。在实现输出电压解耦和扰动电流补偿后,根据无差拍原理设计的电流环和瞬时电压环控制器极大地改善了逆变器的动态性能,位于外层的重复控制器则提高了稳态精度。该方案在一台基于DSPTMS320F240控制系统的PWM逆变器上得到验证。     

基于DSP双环控制不间断电源的研究

研究了一种基于DSP数字控制的5kVA在线式不间断电源系统。该方案采用电感电流和输出电压瞬时值双环控制,以提高输出稳定性和动态响应。介绍了基于Infineon XC164CM DSP控制的逆变器及整个系统逻辑控制的设计方案。同时采用Infineon的IGBT模块F4-100R06KL4来构筑了不间断电源的功率部分。最后给出了试验结果,验证了设计的正确性。     

基于电容电压的并联UPS系统自主控制策略

针对并联不间断电源(UPS)系统的均流控制问题,设计了一种新的并联UPS系统自主控制策略.新方案可用于多个三相在线UPS模块的并联电流分配控制.每台UPS控制器将滤波电容的电压参考设计为其自身输出电流的函数进行调节,无需逆变器之间信息交换即可实现自主均流控制.同时,控制器还保证了负载电压的控制精度以及负载扰动下的动态性能.利用两台UPS为主体构成的实验平台对所设计的新型自主控制方案进行了测试.实验结果表明,在不同负载条件下,包括阶跃负载和非线性负载工况下控制器均具有较好的控制效果.     

模块化UPS并联的新型数字均流控制技术

为实现并联UPS系统中负载电流的均分和环流的抑制,阐述了一种应用于模块化UPS并联系统的数字化控制均流技术。给出了并联系统的结构;通过分析并联系统环流、功率调节特性、并联系统数字功率检测技术,得到一种新型的功率检测方法;检测和分析并联系统的瞬时平均电流和各个UPS模块输出电流,再反馈调节分别控制输出电压幅值和相位以实现其均流控制。实验证明该环流抑制控制策略可获得良好的并联均流特性,方案简洁、实用。     

逆变系统中非线性负载谐波失真消除的DSP控制

对于非线性负载所引起的谐波失真，传统的逆变系统通常采用复杂的大规模无源元件滤波方案来滤除。本文介绍了一种采用DSP控制的逆变器和谐波调节系统的滤波方案，并分析了逆变系统中使用实时数字信号处理控制方法的优点。     

UPS电源逆变器输出电压误差与旁路控制

介绍不间断电源(UPS)逆变器的基本原理、系统构成及特点，分析一种用于UPS中单相电源逆变器的新的控制策略——引入电压反馈误差代替传统的输出电容电流反馈．该控制方法除了具有闭环反馈控制方法的特点外，还具有输出波形质量好、动态响应速度快、没有任何误操作和拒动作的优点．实验结果表明该控制策略的有效性．     

SPWM逆变电源的无互联信号线并联控制技术

该文提出了一种可适用于分布式发电系统或大容量UPS系统的高性能数模混合型逆变电源无线并联控制方案。这种控制技术以DSP为核心，通过检测逆变电源自身的输出功率来对高性能模拟SPWM逆变电源的电压幅值及频率进行下垂控制，从而实现了逆变电源的并联同步运行。实验结果表明，逆变电源均分负载电流的效果很好，逆变电源之间的环流很小。