磁轴承用全桥功率放大器死区效应分析与补偿算法设计

全桥功率放大器在主动磁悬浮轴承–转子系统中已得到了较广泛应用,但该类功率放大器存在固有的死区效应,直接影响了系统动态性能。对于一些高速、高精度要求且稳定裕度较低的主动磁悬浮轴承–转子系统,如何准确分析死区效应影响并通过控制系统进行补偿,对于提高系统稳定性,改善动态特性具有重要意义。该文采用描述函数法建立磁轴承用三电平电流型全桥功率放大器的死区效应模型,获得死区效应对系统闭环频率特性的影响规律,并给出定量计算方法;考虑输出电流对等效死区时间的影响,依据试验数据设计连续补偿函数,提出一种结构简单、易于数字实现、鲁棒性好的死区补偿算法;以某型磁悬浮飞轮储能装置使用的全桥功率放大器为对象进行试验验证,证明分析方法和结论的正确性,以及所设计死区补偿算法的有效性。