單相UPS逆變器的多環(huán)控制策略研究
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確定了上述指標(biāo)和參數(shù)后，采用根軌跡法整定調(diào)節(jié)器的參數(shù)。調(diào)整kip使閉環(huán)主導(dǎo)極點在合適位置。根據(jù)上述動態(tài)指標(biāo)，最終選擇kip= 4．96，此時系統(tǒng)截止頻率為1．572 kHz，阻尼比為0．521。當(dāng)kip=4．96時，電流環(huán)根軌跡及階躍響應(yīng)如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/177628.htm
由圖4b可得：tr=0．38 ms，tr=1．2 ms，Mp=10％，系統(tǒng)動態(tài)性能指標(biāo)基本滿足要求。此時電流環(huán)的幅值裕度為15．9 dB，相位裕量為56．2°，表明電流環(huán)具有良好的相對穩(wěn)定性。
3．2 電壓調(diào)節(jié)器設(shè)計
電壓調(diào)節(jié)器為比例諧振調(diào)節(jié)器，傳遞函數(shù)為：
截止頻率ω、比例系數(shù)Kp、諧振系數(shù)K，決定調(diào)節(jié)器的特性。ωc決定了調(diào)節(jié)器的帶寬，減小ωc，可使調(diào)節(jié)器帶寬變窄，帶寬變窄后，調(diào)節(jié)器對控制信號的頻率非常敏感，當(dāng)頻率等于ω0時，產(chǎn)生無窮大的增益，此時可實現(xiàn)無靜差控制；當(dāng)頻率在ω0附近時，增益較小，不能實現(xiàn)無靜差控制；當(dāng)增加Kp，頻帶以外的幅值增加，而諧振頻率處的幅值增幅不大，說明Kp對諧振環(huán)節(jié)無影響；隨著Kr的增加，諧振頻率以外的幅值幾乎不變，但諧振頻率處的幅值增幅相對明顯，此特點有利于消除靜態(tài)誤差。Kp，Kr的變化，對諧振頻率處的相位影響都很小。
根據(jù)圖2可得逆變器輸出電壓為：
由式(3)可知，uo與指令電壓uref負載電流io都有關(guān)。由于Gu在諧振頻率附近有足夠大的增益，故式(3)中第1項的值趨近于uref，而第2項的值趨近于零，即只要合理地整定調(diào)節(jié)器的參數(shù)，uo即可準(zhǔn)確跟蹤uref，此時系統(tǒng)具有較高的抗干擾特性。
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