基于重复控制和无差拍控制的逆变电源数字控制技术研究

随着DSP技术的发展，数字控制在逆变电源控制领域的应用受到人们的关注。逆变电源中因非线性负载等因素引起的干扰具有周期性，而这些干扰导致输出波形的畸变具有重复性，采用重复控制策略可以消除输出电压谐波，但该控制方法的动态响应慢。无差拍控制具有瞬时响应快，精度高等特点。文中将重复控制和无差拍控制相结合用于逆变电源数字控制系统中，得到更为完善的逆变电源控制策略。仿真结果表明，由该方法设计的控制器用于逆变电源系统具有输出波形好，动态响应快，适应负载的能力强等优点。     

基于极点配置的逆变器双环控制方案

介绍一种基于极点配置的逆变器瞬时电压电流PI控制器的设计方法,建立系统模型,为了提高逆变器输出波形的精度,提出了一种基于极点配置的PI双环和重复控制的复合控制方案。该复合控制方案克服了PI双闭环控制方案带整流性负载时输出电压质量不高的缺点,也解决了嵌入式重复控制方案应用在逆变系统中对逆变器谐振峰值不可控的问题。仿真表明,所设计的复合控制方案提高了逆变电源带整流性负载时的输出电压质量,该方案既保持了重复控制良好的稳态特性,也明显改善了系统的动态性能。     

基于AVR单片机的数字正弦逆变电源设计

提出一种高性能的直流-交流(DC-AC)数字式正弦逆变电源的设计方法.采用SG3525A与AVR系列单片机ATP0PWM2作为控制器进行设计.SG3525A产生PWM波进行前端的推挽升压控制,通过直流母线上高电压的负反馈,使得全桥逆变的输入电压保持稳定.AT90PWM2的波形发生器产生SPWM波形对后级全桥逆变进行控制,通过采样全桥逆变后的输出电流以及输出电容电压,实现双闭环控制,使得逆变电源在各种不同类型负载条件下都能具备良好的输出特性以及负责效应.实验结果表明:1 kW样机性能稳定,逆变效率大于90%,在不同种类的满功率的负载条件下均能保持电压精度为220 V±1%,频率精度50 Hz±0.1%,THD小于1%.     

基于PR调节器的双闭环控制单相逆变器

在双闭环控制的单相逆变电源中引入PR调节器作为控制器,以实现对输出波形的无静差跟踪。通过Matlab软件对采用PR双闭环控制策略下的SPWM单相逆变系统进行建模仿真,分析不同比例系数和积分系数情况下的输出波形扰动和谐波抑制情况。实验结果表明,双闭环控制的PR调节器具有良好的跟踪效果和调控特性,降低了输出正弦波的谐波分量,抑制了波形的扰动,提高了系统的稳定性能和逆变输出正弦波形的质量。     

基于重复控制的逆变电源输出稳态误差分析

针对逆变电源带非线性负载时产生的严重周期性波形畸变，文章基于重复控制提出一种控制方案，该方案通过系统关键参数的合理设置，能够有效地减小系统的输出稳态误差，明显改善输出波形的质量。     

基于PIC16F716的数字式车载逆变电源的研究和设计

针对传统车载逆变电源存在的缺点，提出基于PIC16F716的数字式车载逆变电源的硬件设计方案，并通过采用输出电压反馈的双闭环软件控制结构，进行了完整的系统软硬件设计，制作出试验样机，得出实验结果。结果表明，电源直流升压环节波动小，输出波形畸变率低，具有较好性能。     

正弦逆变波形的神经网络内膜控制算法

单相逆变电源的输出电压波形质量是衡量其性能的重要指标之一.本文提出了一种正弦逆变波形的神经网络内膜控制算法,建立两个BP神经网络预估器,一个作为单相逆变器的内部模型,预测实际的波形输出;一个根据预测误差建立内模控制器,在线修正和补偿内部模型使之最大程度的匹配单相逆变器.仿真和实验结果表明,该算法克服了系统中存在的不确定...     

基于PWM控制的开关电源系统仿真研究

把开关电源系统表示成数学模型或非线性控制模型,利用Matlab建立一个离散的、非线性的仿真模型.并利用该模型对220 V高频开关电源进行仿真.仿真试验分析逆变电源工作过程和动态特性,逆变电源输出电压及其频谱分析、总谐波畸变率.时输出电压波形进行分析,结果表明:系统输出谐波含量比较少且具有良好的稳态性能.     

基于重复控制的风力发电不平衡控制策略

针对风电场电网接入点电压不平衡问题,文章对双馈风力发电机组在不平衡电网条件下的控制策略进行了研究设计,提出了基于内模的重复控制器应用于双馈风力发电机转子变流器的控制。控制器通过对负序电流的有效控制,使得双馈发电机输出定子电流平衡。并通过风场实际应用证明,这种控制方法可以有效控制电网电压负序引起的风力发电机组输出的三相电流不平衡问题。     

采用数/模混合控制的交流电源的设计

介绍了一种采用数字和模拟混合控制的交流电源.该交流电源不仅能够输出频率幅值可调的正弦电压,而且能够输出周期性畸变电压.该电源采用数/模混合控制及重复控制方法,数字部分实现高精度的波形发生器和电压有效值控制;模拟部分采用电压电流瞬时值控制,提高响应速度.最后给出测试波形.     

重复控制在IGBT逆变电源中的应用

为了有效解决由非线性负载和死区等因素引起的输出波形畸变问题,提高稳态控制精度,研究并实现了基于重复控制算法的单相逆变电源。研究工作主要集中在建立单相逆变电源的数学模型和状态方程;分析重复控制器的基础理论和稳定性,详细讨论周期延时环节、超前环节、补偿环节的陷波器、二阶低通滤波器等各组成部分的设计方案,总结出工程实用的重复控制器设计步骤;利用MATLAB/Simulink进行建模和仿真分析;对控制系统的核心算法使用基于模型的设计方法,直接生成C代码;最终在3KVA的单相IGBT逆变电源实验样机上进行算法验证。实验结果表明该方案的有效性和可行性。     

基于SPWM逆变器控制系统的建模与仿真

在双环控制中,为了获得更好的控制效果,逆变器要实现状态反馈解耦。文章在状态反馈解耦的基础上,首先建立了SPWM数学模型,接着对提出的两种控制方案进行了比较,通过分析指令传函的动态跟踪性能和扰动传函的扰动抑制能力,选择了负载电流解耦的电感电流反馈,它是控制效果较好的一种方案,最后对所选的控制方案进行了系统仿真,结果表明输出电压波形质量高,动态响应好,扰动抑制能力强。     

三相恒压恒频逆变电源的输出波形重复控制技术

对瞬时控制和重复控制的内模原理进行了分析，提出了基波扰动瞬时反馈控制内模与谐波重复控制内模相结合的控制器。仿真和实验验证了该方案可以保证系统有较快的动态响应，稳压精度高，输出电压谐波畸变率小。     

金属锻造重复过程的输出反馈控制

研究了金属锻造重复过程的输出反馈控制问题.通过设计一个输出反馈控制器使金属锻造重复过程稳定,给出控制器存在的充分条件,并将控制器的设计转化为一个凸优化的求解问题.仿真实例证实了该设计方法的有效性.     

基于前馈加双环控制的逆变电源设计

介绍一种前馈加双环控制技术的逆变器,它的双环控制包括一个电容电流内环控制和一个瞬时电压外环控制。通过分析该控制策略的工作原理,应用DSP TM320F2812对控制系统进行了设计。试验结果显示逆变器有很好的正弦波输出波形,快速的动态响应,优良的负载特性和高精度的输出电压。     

High-performance programmable AC power source with low harmonicdistortion using DSP-based repetitive control technique

This paper proposes a new control scheme based on a two-layer control structure to improve both the transient and steady-state responses of a closed-loop regulated pulse-width-modulated (PWM) inverter for high-quality sinusoidal AC voltage regulation. The proposed two-layer controller consists of a tracking controller and a repetitive controller. Pole assignment with state feedback has been employed in designing the tracking controller for transient response improvement, and a repetitive control scheme was developed in synthesizing the repetitive controller for steady-state response improvement. A design procedure is given for synthesizing the repetitive controller for PWM inverters to minimize periodic errors induced by rectifier-type nonlinear loads. The proposed control scheme has been realized using a single-chip digital signal processor (DSP) TMS320C14 from Texas Instruments. A 2-kVA PWM inverter has been constructed to verify the proposed control scheme. Total harmonic distortion (THD) below 1.4% for a 60-Hz output voltage under a bridge-rectifier RC load with a current crest factor of 3 has been obtained. Simulation and experimental results show that the DSP-based fully digital-controlled PWM inverter can achieve both good dynamic response and low harmonics distortion     

双闭环逆变器控制策略仿真研究

针对开环逆变器波形畸变大的缺点,文中采用双闭环控制策略,并应用Matlab的Simulink工具对单相半桥、三相半桥逆变器的开环,双闭环控制条件下的逆变器进行仿真,结果验证了双闭环控制逆变器的优越性。     

数字化三相大功率逆变波形内模控制方法

针对三相逆变电源数学模型在旋转αβ坐标系下的特点,提出了基于神经网络内模原理的逆变波形控制方案.用神经网络预估器作为逆变器的内部模型,用神经网络辨识预估逆变器正模型及其逆模型,在线修正、补偿内部模型与被控逆变器之间的模型失配.仿真和实验结果表明,该方案控制下系统稳压精度高,有较快的动态响应.     

周期性参考信号的跟踪控制系统设计及应用

本文提出了一种在参考信号具有周期性或重复性特点时,设计跟踪控制系统的新方法。根据重复控制理论设计重复控制器,使系统的输出跟踪输入的周期性或重复性参考信号,从而达到跟踪控制的目的。重复控制器由重复补偿器和稳定化补偿器组成。文中对控制器的设计进行了详细的讨论,给出了设计实例和仿真结果。研究表明,应用这种方法设计的电液伺服振动台系统可以实现对周期或重复性的振动实验信号的跟踪控制。