CVCF逆變器波形控制技術(shù)研究
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
在電力電子裝置中，以CVCF逆變器為核心的UPS得到了廣泛的應(yīng)用，對其輸出波形主要的技術(shù)要求包括低的穩(wěn)態(tài)總諧波畸變率（THD）和快速的動態(tài)響應(yīng)，由于非線性負(fù)載、PWM調(diào)制過程中的死區(qū)和逆變器系統(tǒng)本身的弱阻尼性等因素的影響，采用一般的閉環(huán)PWM控制效果不理想。本文以美國TI公司生產(chǎn)的TMS320F240DSP為控制芯片,采用重復(fù)控制[1]改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，采用引入積分控制[2]的極點(diǎn)配置[2]改善系統(tǒng)的動態(tài)特性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本方案可以同時實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性。
2 重復(fù)控制器設(shè)計(jì)
重復(fù)控制的基本思想來源于控制理論中的內(nèi)模原理[3],即如果希望控制系統(tǒng)對某一參考指令實(shí)現(xiàn)無靜差跟蹤，那么產(chǎn)生該參考指令的模型必須包含在穩(wěn)定的閉環(huán)控制系統(tǒng)內(nèi)部。圖一是本系統(tǒng)采用的重復(fù)控制框圖，以下對其各部分進(jìn)行分析說明。
P(z)是逆變器的輸入與輸出的離散傳函，是系統(tǒng)中的控制對象。逆變器的開關(guān)頻率比LC濾波器的自然頻率高得多，其動態(tài)特性主要由LC濾波器決定，通過建立系統(tǒng)狀態(tài)方程獲得P(z)。本系統(tǒng)中，L=0.88mH，C=60micro;F, 電感的等效串聯(lián)電阻為0.4Ω，開關(guān)頻率和采樣頻率都是10KHz，推導(dǎo)出其離散傳函為：
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