交流電源系統(tǒng)的基準(zhǔn)與反饋

摘要：交流電源系統(tǒng)實(shí)際上是一個閉環(huán)的自動控制系統(tǒng)，基準(zhǔn)和反饋是它的兩個重要環(huán)節(jié)。分別介紹了交流電源系統(tǒng)兩種常用的基準(zhǔn)——正弦波電壓和直流電平，及其常用的反饋方式——峰值反饋和平均值反饋，并對交流電源系統(tǒng)的各種基準(zhǔn)與反饋電路進(jìn)行了分析與比較。結(jié)合自動控制理論，剖析了因基準(zhǔn)與反饋環(huán)節(jié)設(shè)計不當(dāng)對交流電源系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，并給出采用有效值轉(zhuǎn)換電路消除系統(tǒng)靜態(tài)誤差的解決方案。
關(guān)鍵詞：交流電源系統(tǒng)；基準(zhǔn)；反饋；有效值轉(zhuǎn)換

0 引言
交流電源系統(tǒng)是一個閉環(huán)的自動控制系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中有兩個重要環(huán)節(jié)——基準(zhǔn)和反饋。按自動控制的要求，若以時間函數(shù)r(t)表示給定值，以C(t)表示受控量，r(t)與C(t)應(yīng)具有同一性。但在實(shí)際的系統(tǒng)中同一性往往難以得到充分滿足，從而會在自動控制系統(tǒng)中產(chǎn)生附加的靜態(tài)誤差。

1 關(guān)于交流電源系統(tǒng)的基準(zhǔn)
目前，交流電源系統(tǒng)的基準(zhǔn)有兩種：正弦波電壓和直流電平。
1．1 以正弦波電壓為基準(zhǔn)的交流電源系統(tǒng)
交流電源系統(tǒng)的輸出電壓是恒頻交流電壓，由于交流電源系統(tǒng)的基準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)與其輸出電壓具有同一性，因此交流電源系統(tǒng)的基準(zhǔn)也應(yīng)是恒頻交流電壓，并且基準(zhǔn)應(yīng)具有較高的穩(wěn)定性。然而交流電源系統(tǒng)輸出的恒頻交流電壓是近似于理想的正弦波電壓，其輸出電壓的穩(wěn)定性是靠PWM控制策略來實(shí)現(xiàn)的，系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

在該系統(tǒng)框圖中基準(zhǔn)正弦波電壓為uj，輸出電壓為u(115 V，400Hz)，它們的關(guān)系為：u／uj=R2／R1。該交流電源系統(tǒng)是一個二元反饋系統(tǒng)，除了電壓反饋之外，還通過電流互感器M攝取電流反饋信號形成電流反饋。該電流反饋信號為高頻信號兼有調(diào)制△u的作用。經(jīng)分析電路要求調(diào)制比大于50時，才能保證系統(tǒng)輸出電壓的穩(wěn)態(tài)誤差及失真度都在1％以下。