一種新穎的自適應PWM逆變電源
|H(jω)|=0(ω=2nπ/N,n=0,…,N-1)
這表明這些周期性誤差能被重復控制器所消除,在這種情況下就能獲得無誤差的跟隨。但是,這就要求有很強的穩(wěn)定度。在實際應用中,可以減弱這一條件,如令:
|H(jω)|μ (jω ) ( ω=2nπ /N, n=0, ..., N- 1)
這里μ(jω)為周期性誤差的允許范圍。
(2)自適應參數(shù)調(diào)節(jié)器
在重復控制系統(tǒng)的基礎上添加自適應參數(shù)調(diào)節(jié)器,就構成自適應重復控制系統(tǒng)。自適應參數(shù)調(diào)節(jié)器從本質上講是一種算法,它使系統(tǒng)具有自適應能力,能根據(jù)實際的系統(tǒng)特性調(diào)整控制參數(shù),以達到所期望的性能指標。在本系統(tǒng)中,自適應參數(shù)調(diào)節(jié)器利用遞推最小二乘算法(RLSE),實時辨識系統(tǒng)受控對象的結構參數(shù),從而依據(jù)期望的性能指標對離散重復控制器的參數(shù)進行調(diào)節(jié)。
如圖2,在本控制方案中,首先構成以圖1中信號U1,U2為反饋的閉環(huán),將該閉環(huán)的傳函記為P(z-1),并近似認為其為二階時變結構,即
圖2自適應重復控制系統(tǒng)控制框圖
式中a1,a2為時變參數(shù),其控制思想是:首先由自適應參數(shù)調(diào)節(jié)器在線地辨識系統(tǒng)受控對象的結構參數(shù)a1(k),a2(k),然后根據(jù)辨識結果調(diào)節(jié)輔助補償器S(k,z-1)的參數(shù),以得到適應系統(tǒng)結構的控制規(guī)律,從而使y(k)跟隨r(k)。由于辨識是實時的,就能使系統(tǒng)總能根據(jù)實際的運行條件進行控制,從而可以提高控制的精度,這也就實現(xiàn)了自適應的思想。
圖3重復控制系統(tǒng)結構框圖
3實驗與效果
根據(jù)文獻[6]該方案已在2kVA,輸出100VAC,60Hz的逆變器上得以實現(xiàn)并取得了良好的效果。
(1)對于峰值系數(shù)為3的整流性負載,相同條件下采用狀態(tài)反饋控制,得到輸出電壓THD值為8%,而采用自適應控制后THD值能在0.2s內(nèi)降低為1%[6];兩種方案下的輸出波形比較如圖4所示。
(2)該方案有效地消除了由于周期性的未知的系統(tǒng)特性參數(shù)變化(包括負載參數(shù)、元器件參數(shù))而對系統(tǒng)輸出造成的影響。
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