谢 维 段建民

(*北京工业大学北京市交通工程重点实验室 北京 100124)(**北京电子科技职业学院 北京 100176)



基于状态空间的PWM逆变器数字PI双环控制技术研究①

谢 维②***段建民*

(*北京工业大学北京市交通工程重点实验室 北京 100124)(**北京电子科技职业学院 北京 100176)

主要研究了数字控制的实际应用情况以及脉宽调制(PWM)正弦波逆变器的特点，包括电流内环电压外环的双闭环控制。在建立逆变器控制系统状态空间模型的基础上，详细分析了外环为输出电压，内环为电感电流加负载电流前馈控制对应的控制策略的稳定性和动态响应。先对控制系统直接离散化，再利用极点配置的方法进行系统参数设计。从响应速度、外特性、稳定性方面进行了具体分析，结果说明在离散域里双环控制逆变器具有较好的动态响应速度和输出外特性。最后通过实验验证和仿真波形分析，证明这种双环控制技术能满足各项性能指标要求。

PWM逆变器， 状态观测器， 扰动观测器， 双环控制， 极点配置， 数字控制

0 引 言

逆变器作为光伏、风电系统的核心部分，要求它能够输出高质量的电压波形，尤其是在非线性负载情况下仍能够得到接近正弦的输出波形，因此各种各样的逆变器波形控制技术得以发展。其中，双环控制技术以其自身的优点得到越来越广泛的应用。瞬时值反馈控制技术是根据当前误差对逆变器输出波形进行有效的实时控制，如果控制器设计合理，则既可以保证系统具有较好的稳态性能，同时可以保证系统具有较快的响应速度。……