PWM逆變器重復(fù)控制技術(shù)研究.pdf

1、在電力電子裝置中，以CVCF SPWM逆變器為核心的UPS系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，其主要技術(shù)要求包括低的穩(wěn)態(tài)總諧波畸變率(THD)和快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。本文采用重復(fù)控制改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，并采用瞬時(shí)控制改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。 主要的研究工作包括:闡述了SPWM半橋逆變器工作原理，把負(fù)載電流處理成擾動(dòng)，在連續(xù)域和離散域建立了單相逆變器的通用數(shù)學(xué)模型。從非線性負(fù)載、死區(qū)效應(yīng)和直流分壓電容電壓不平衡三個(gè)方面分析了SPWM半橋逆變器輸出波形畸變

2、的原因。在MTALAB中建立了精確的仿真模型，其中考慮了具體的開(kāi)關(guān)過(guò)程和死區(qū)效應(yīng)。 對(duì)重復(fù)控制系統(tǒng)進(jìn)行了全面的理論分析，討論了系統(tǒng)穩(wěn)定性、誤差收斂速度和穩(wěn)態(tài)誤差，針對(duì)具體控制對(duì)象完成了重復(fù)控制器的設(shè)計(jì)，其中利用陷波濾波器對(duì)消逆變器諧振峰，利用超前環(huán)節(jié)進(jìn)行控制系統(tǒng)相位補(bǔ)償。仿真結(jié)果表明重復(fù)控制能夠很好的完成逆變器輸出波形校正的任務(wù)。 瞬時(shí)值反饋能夠改善逆變器的動(dòng)態(tài)性能，而重復(fù)控制能夠獲得質(zhì)量較高的穩(wěn)態(tài)波形，兩者結(jié)合得到更高

3、質(zhì)量的輸出波形。本文研究了極點(diǎn)配置與重復(fù)控制串聯(lián)、電壓微分反饋串聯(lián)兩種方案。實(shí)驗(yàn)證明兩種控制方式都改善了逆變器動(dòng)態(tài)性能而且獲得了精度更高的穩(wěn)態(tài)波形。 在重復(fù)控制內(nèi)模的原理的基礎(chǔ)上，考慮PWM逆變器輸出波形主要包含奇次諧波的基礎(chǔ)上，提出了奇次諧波重復(fù)控制。這種新型的重復(fù)控制能夠較好的對(duì)奇次諧波進(jìn)行抑制，而且動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度幾乎比傳統(tǒng)重復(fù)控制快一倍，內(nèi)存只需原來(lái)的一半，且能達(dá)到和傳統(tǒng)重復(fù)控制接近的控制效果。仿真試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明采用這種重復(fù)控