单相逆变器新型双闭环控制算法的研究
2014-05-28董钊王跃龙林琼斌
电气开关 2014年3期
董钊,王跃龙,林琼斌
(福州大学电气工程与自动化学院,福建 福州 350108)
1 引言
逆变器是UPS、感应电源、交流调速等电力电子装置的核心部分[1],这些交流电源要求逆变器具有输出波形质量好,动态响应快。抗扰能力强等特点[2]。由于逆变器输出波形是中、低频正弦波,所以控制算法不能保证系统无静差[3]。
为了使逆变器的动稳态输出特性较好,专家学者相继提出了单周期控制、无差拍控制、智能控制等算法。本文研究了一种应用在单相逆变器控制中的新型双闭环控制算法,内环采用无差拍控制方法,可以大大改善被控对象的动态特性,使被控对象的动态响应快、动态性能变得极佳[4-8];外环采用三输入单神经元自适应PID控制算法,该算法不仅可以使输出电压稳定在设定值上,同时还可以抑制输出电压的畸变。这两种控制算法的结合,可以发挥各自优势,互补不足,使系统得到更好的控制效果。通过在Matlab/Simulink中建模仿真,验证了该算法的可行性。
2 新型双闭环控制策略
一般而言,双闭环控制策略是内环控制电流,外环控制电压[9]。电流内环能够扩大逆变器控制系统的带宽,使逆变器动态响应加快,输出电压的谐波含量减小[10]。电压外环能够稳定输出电压,将负载输出电压与给定电压误差缩小为零。单相逆变器等效电路及其控制策略图如图1所示,取负载的输出电压反馈信号与参考电压进行比较,通过单神经元自适应PID控制模块,将其处理为电流内环的参考信号,再与输出电感电流反馈信号相比较,得到误差信号,经无差拍控制模块,最终得到PWM的给定信号。……
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