论文摘要
随着电力电子技术的发展和用电设备对电源控制性能要求的提高,各种逆变器波形控制技术不断发展的同时面临新的挑战。最少拍控制由于具有良好的跟踪特性一直以来主要用于机械控制等方面,目前还未在逆变器正弦输出波形方面的控制有所应用。本文重点研究了电感电流内环最少拍电压外环的逆变器双环控制方案,从控制方案的改进,理论问题的推导到具体的设计流程都给出了详细的分析和说明。本文首先给出了单相全桥PWM逆变器数学模型,简单介绍了最少拍数字控制系统的设计思路。选用最少拍无波纹设计方案根据逆变器的具体参数设计出最少拍单电压环控制器。通过仿真实验论证了最少拍单电压环控制方案在稳态特性上的优势及其在动态过程和非线性负载情况下的不足之处。分析了最少拍单环设计控制性能不高的主要原因后,采用双环控制加以改进。接着详细讨论了如何解决增加电流内环后系统设计的复杂性和内外环之间的相互影响等问题。基于理论分析和计算,在一台样机上进行最少拍双环控制实验,实验结果基本与理论分析结果相符。最后指出实验结果中需要改进的地方,作为以后研究的重点内容。
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