专业汽油发电机生产销售厂家
主营：汽油发电机 发电机
服务热线：4008-217-994
|
发电机逆变电源控制方法的研究 在现代逆变系统中，控制方法和硬件电路同样重要，这两部分只有相互配合， 共同工作，才能构成完整的逆变电源系统，两者缺一不可。没有良好的控制方法， 硬件电路就不知道如何工作。逆变电源也是一种控制系统，也是通过调节一个或几 个参考值来改变逆变系统的输出。现代逆变系统也有开环系统和闭环系统之分，本 文所研究的逆变电源属于闭环逆变系统。现在主要在实际应用中得到应用的有以下 几种控制方法； ⑴数字PID控制 在很多工业生产过程控制系统中，应用模拟PID控制器获得了良好的效果。近 年来，随着数字控制器的不断发展，数字控制器亦得到了广泛的应用。数字PID控 制算法由比例、积分、微分三种算法组成，它克服了模拟PID控制器的许多不足和 缺点，可以方便地调整PID参数，具有很大的灵活性和很强的适用性。与其它控制 方法相比，数字PID控制具有很多优点：首先，PID控制算法简单，容易实现，算 法蕴含了动态控制过程中过去、现在和将来的主要信息。其中比例环节蕴含了动态 过程中现在的主要信息，能够校正偏差；积分环节包含了过去积累的信息，能够消 除静差，改善系统的静态特性；微分环节代表了将来的主要信息，可以超前控制信 号的变化，缩短系统的调节时间，减小超调，客服震荡，提高系统的稳定性。其次, PID控制在设计过程中不过分依赖系统参数，系统参数的变化对控制效果的影响很 小，控制的适应性好，具有较强的鲁棒性；最后，PID控制简单明了，无论使用单 片机还是DSP都非常容易实现g虬 但是，逆变电源釆用数字PID控制算法也有两方面的局限性。一是系统在A/D 过程中将产生釆样量化误差，这种误差会降低算法的控制精度；二是釆样和计算延 时使得被控系统成为一个具有纯时间滞后的系统，造成了 PID控制器稳定域减少， 增加了设计难度㈣。 (2)无差拍控制 无差拍控制最先是由卡尔曼提出的，它是一种基于被控制对象精确数学模型的 控制方法。无差拍控制的基本思想是根据逆变电源的状态方程和输出反馈信号(通 常是LC滤波电路中滤波电容的电压和电流)推算出下一个开关周期的SPWM脉冲 宽度。SPWM脉冲宽度是根据当前时刻状态向量和下一采样时刻的参考正弦值计算 出来的，因此，从理论上可以使输出电压在相位和幅值上都非常接近参考电压，由 负载变化或非线性负载引起的输出电压误差可在一个开关周期内得到校正。无差拍 控制要求控制脉宽必须当拍计算当拍输出，否则不仅会破坏了控制特性，甚至还会 影响系统的稳定性。由于采样和计算延时，要做到当拍计算当拍输出必然使输出脉 冲的占空比受到限制，这就降低了输入直流电压的利用率。无差拍控制的控制参数 是和输出滤波器参数、直流母线电压以及负载息息相关的，只要它们当中的一个发 生变化，控制参数就得作相应的调整，否则就会导致控制失效，所以，无差拍控制 系统的鲁棒性比较差旳倾虬 (3)重复控制 重复控制是一种基于内模原理的控制方法，内模原理是把作用于系统的外部信 号的动力学模型植入控制器以构成高精度反馈控制系统的一种设计原理。逆变电源 釆用重复控制的目的是为了消除因整流桥负载引起的输出电压波形周期性的畸变。 其控制思想是假定前一周期出现的输出电压波形畸变将在下一周期的同一时刻再次 出现，控制器根据参考信号和输出电压反馈信号的误差来确定所需的校正信号，然 后，在下一个基波周期将此校正信号叠加在原控制信号上，这样就可以消除输出电 压的周期性畸变。重复控制器可以消除周期性干扰产生的稳态误差，但是，由于重 复控制延时一个工频周期的控制特点，在干扰出现的一个基波周期内，系统对干扰 不产生任何调节作用，此时相当于开环控制，因此重复控制的动态性能较差。 从以上分析可以看书，以上每种控制方法各都有所长，但是同时在某些方面有 存在一些不足，所以任何一种控制方法的单独使用都不可能取得良好的控制效果。 因此，一种必然的发展趋势是各种方法相互融合，取长补短，结合成为一种新的复 合控制方法，以求达到良好的控制效果。本文对数字PID方法和重复控制方法进行 了详细的介绍，并将这两种方法通过合理的组合成为一种新的复合控制方法。实验 表明，这种控制方法兼具两种控制方法的优点，具有良好的动态性能和稳态性能， 控制效果良好。 |
联系电话
微信扫一扫
