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单相UPS逆变器的多环控制策略研究
发布时间:2022-08-03 16:22:54   来源:im电竞平台 作者:im电竞首页    点击:6

  

  的输出电压,极大地提高了系统的静态特性;采用适当的前馈负载电流和负载电压,有效地改善了的动态特性。建立了单相UPS逆变器的数学模型,并给出了比例调节器和比例谐振调节器的设计方法。理论分析和一台800 W逆变器样机的实验结果证明了该控制方案的可行性。

  UPS主要由蓄电池、充放电电路、逆变电路和控制系统等几部分组成,其中逆变电路及其控制系统是UPS电源的核心部分。单相UPS逆变器的被控量是50 Hz的交流量,而PI调节器不能对交流量实现无静差调节,要减小稳态误差,必须提高比例增益,但过高的比例增益,会降低系统的稳定性,因此PI控制算法不适合控制交流量。根据内模原理,要实现无静差控制,控制环前向通道上必须含有外部输入量的动态模型。重复控制算法能根据被控对象,在控制环的前向通道上形成被控对象的内模,从而实现对交流量的无静差控制。采用重复控制策略控制单相正弦波逆变器能得到较满意的性能,但算法较复杂,实现也较困难。单相逆变器的多环控制策略与双环控制策略相比,逆变器输出电压的波形有所改善,但仍存在静态误差。文献研究了单相逆变器的比例谐振控制算法,但没有考虑负载变化对系统的影响。针对以上问题,这里提出了基于比例谐振控制的多环控制策略。实验结果表明,与其他单相逆变器的控制策略相比,该控制方案是一种理想的控制方案。

  图中负载可为线性负载或非线性负载。对单相逆变器的4个IGBT开关VS1~VS4进行调制,将直流电压Udc调制成PWM脉冲电压,通过LC滤波器滤除高频谐波,在输出端得到幅值和频率都可调的正弦波电压。设m为调制度,根据电路定律,单相逆变器的数学模型为:

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