CVCF逆变器波形控制技术研究
重复控制有效的改善逆变器稳态性能,但动态响应欠佳。实际上,逆变器的自然动态特性之所以不好,最主要的原因是逆变器自身的阻尼太弱。对此,最直接有效的解决办法就是引入状态反馈,进行极点配置,增加控制对象的阻尼。
图4是为单相逆变器的等效电路,逆变器空载时阻尼最小。因此,在实施极点配置时,假定逆变器处于空载(最恶劣的情况),配置极点时应注意逆变器带载以后阻尼比会变大。

取电容电压vC和电容电流iC作为状态变量,PWM逆变器的空载模型为:

引入状态反馈


将闭环极点配置在z域的0.74±0.3i点,此时系统自振荡频率ωn为4454rad/s(大致与LC滤波器截止频率相同);阻尼比ξ为0.5。图5(a)是系统的突加负载仿真波形,观察发现输出电压在突加瞬间跌落后不能完全回到原来的轨迹,而是有一个固有的静态误差。对反馈系统分析发现,电容电压vC 反馈相当于一个比例环节P,电容电流iC 反馈相当于一个微分环节D,都不能消除静态误差。因此,我们在控制系统中引入积分环节,把输出y的积分量和状态变量一起作为反馈量,假设这个新变量为xI,即


新增一个配置极点在z域的0.1,此时系统的突加负载仿真波形如图5(b)所示,我们可以看见原有的静态误差已经被消除。

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