闭环反馈控制功率电子变换系统不稳定性抑制技术
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以一台1KVA 270VDC/115V400HzAC航空静止变流器为例，Lf=1mH，Cf=4uF，开关频率FS=50KHz，电压单闭环反馈控制，空载时传统无阻尼输出滤波器的输出电压仿真波形如图6a所示，uAB为滤波电感前端电压，uO为滤波器输出电压。可知滤波器的无阻尼自然振荡频率ωn=15811rad/s=2pfn=2p*2518，fn=2518Hz。图6a所示扰动谐波振荡频率约为400*15=6000Hz，约为2.4倍fn，这是因为闭环反馈控制环节的调节作用加快了扰动谐波的振荡频率。以一个无阻尼自然振荡周期Tn=1/fn时间内，式（8）中第二项幅值衰减到0.378倍(1/e)作为Rf的大致计算标准。则有公式
从仿真波形可看出，空载时可控谐振阻尼LC输出滤波器具有很好的振荡抑制作用，使得输出电压波形质量高。图6c~f为相应的原理试验波形，可见负载时传统无阻尼输出滤波器的输出电压波形稳定光滑（图6c），而空载时传统无阻尼输出滤波器的输出电压波形存在扰动谐波振荡（图6d）；从图6d中可知扰动谐波振荡频率约为400*13=5200Hz，约为2.1倍fn，比仿真值略小。在采用可控谐振阻尼LC输出滤波器后，空载或负载时输出电压波形都变得稳定光滑（图6e、f）。原理试验波形与仿真波形一致，证实了理论分析及仿真结果正确。
5、 结论
（1）、有源超前补偿能改善系统的响应速度；有源滞后补偿能使系统的稳定性提高。功率电子变换系统中常用的滞后补偿网络为比例-积分（PI）环节。对于次谐波振荡，可采用斜坡补偿的方法进行消除。
（2）、采用电流断续导通DCM模式技术和电流控制两态（三态）调制技术可使LC输出滤波器由二阶系统降为一阶系统，从而使得系统变得高度稳定。
（3）、在空载或轻载场合，变换器的输出易出现扰动谐波振荡，对此本文提出的可控阻尼输出滤波器能够有效进行抑制。该可控阻尼输出滤波器具有电路结构简洁、易实现、振荡抑制效果明显、损耗低等优点。
参考文献
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