逆變電源係統中DSP重複控製技術的應用
發布時間:2014-09-04 責任編輯:echolady
重複控製的基本理論:重(zhong)複(fu)控(kong)製(zhi)是(shi)基(ji)於(yu)內(nei)模(mo)原(yuan)理(li)的(de)一(yi)種(zhong)控(kong)製(zhi)思(si)想(xiang)。它(ta)的(de)內(nei)模(mo)數(shu)學(xue)模(mo)型(xing)描(miao)述(shu)的(de)是(shi)周(zhou)期(qi)性(xing)的(de)信(xin)號(hao),因(yin)而(er)使(shi)得(de)閉(bi)環(huan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)無(wu)靜(jing)差(cha)地(di)跟(gen)蹤(zong)周(zhou)期(qi)信(xin)號(hao)。單(dan)一(yi)頻(pin)率(lv)的(de)正(zheng)弦(xian)波(bo)是(shi)典(dian)型(xing)的(de)周(zhou)期(qi)信(xin)號(hao),它(ta)的(de)數(shu)學(xue)模(mo)型(xing)為(wei)

那(na)麼(me)隻(zhi)要(yao)在(zai)控(kong)製(zhi)器(qi)前(qian)向(xiang)通(tong)道(dao)串(chuan)聯(lian)上(shang)與(yu)輸(shu)入(ru)同(tong)頻(pin)率(lv)的(de)正(zheng)弦(xian)信(xin)號(hao),就(jiu)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)係(xi)統(tong)的(de)無(wu)靜(jing)差(cha)跟(gen)蹤(zong)。重(zhong)複(fu)控(kong)製(zhi)也(ye)多(duo)用(yong)數(shu)字(zi)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)。離(li)散(san)後(hou)的(de)重(zhong)複(fu)控(kong)製(zhi)內(nei)模(mo)為(wei):

式中:N為一個周期的采樣次數 基ji於yu內nei模mo原yuan理li的de理li想xiang重zhong複fu控kong製zhi係xi統tong的de前qian向xiang通tong道dao上shang含han有you一yi個ge周zhou期qi性xing延yan時shi環huan節jie,不bu可ke避bi免mian它ta會hui導dao致zhi動dong態tai性xing能neng較jiao差cha。到dao目mu前qian為wei止zhi,要yao實shi現xian高gao性xing能neng的de控kong製zhi效xiao果guo,最zui為wei有you效xiao的de方fang法fa有you如ru下xia兩liang種zhong:一是直接重複控製,引入前饋,通過前饋提高動態響應,其係統結構如圖1所示;二是嵌入式重複控製,它在重複控製器側加入PI調節器,通過 PI調節來提高動態性能,其係統結構如圖2所示。

理想重複控製器Q(z)=l,當擾動的角頻率ωd是輸入信號角頻率ωr的整數倍,即ωd=nωr時,可以得到z-N=1,就是說,理想的重複控製器可以消除任意次諧波,可以對小於采樣頻率的1/2下的任意次諧波進行無差跟蹤。所以本文中提出的控製器通過重複內模來抑製周期性幹擾,實現穩態特性,PI控製提供動態補償,該控製器兼顧了PI經典控製設計簡單,實現方便的優點,同時彌補了重複控製單周期延時的缺點。 逆變器控製係統設計 圖3為基於DSP的de逆ni變bian器qi係xi統tong控kong製zhi方fang案an的de示shi意yi圖tu,如ru果guo係xi統tong引yin入ru電dian感gan電dian流liu內nei環huan,不bu僅jin可ke以yi增zeng加jia係xi統tong的de穩wen定ding性xing,還hai能neng適shi當dang降jiang低di諧xie振zhen峰feng值zhi。因yin此ci,在zai重zhong複fu控kong製zhi電dian壓ya外wai環huan的de內nei部bu加jia入ru電dian流liu內nei環huan,構gou成cheng重zhong複fu控kong製zhi雙shuang環huan,可ke以yi增zeng加jia重zhong複fu控kong製zhi係xi統tong的de穩wen定ding性xing,還hai能neng降jiang低di補bu償chang器qi設she計ji難nan度du。

係統模擬部分主要是功率電路和接口電路,數字部分。接口電路是設計時需要特別考慮的,它需要實現數據的轉換(A/D,D /A),針對不同的A/D,haixuyaotebieshezhidianpingzhuanhuandianlu。ermenjiqudongdianlubujinyaotigongzugoudenengliangyiqudonggonglvmokuai,haixuyaogeli,yibaohushuzixinpian。zuihoutongguoshuzibufendebiancheng,shixianshuzikongzhi。
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