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逆变电源的几种控制算法

北极星输配电网  来源:电子技术设计    2015/4/17 14:16:02  我要投稿  
所属频道: 保护与控制  关键词:逆变电源 逆变器 谐波

北极星输配电网讯:逆变电源广泛运用于各类:电力、通讯、工业设备、卫星通信设备、军用车载、医疗救护车、警车、船舶、太阳能及风能发电领域。

在电路中将直流电转换为交流电的过程称之为逆变,这种转换通常通过逆变电源来实现。这就涉及到在逆变过程中的控制算法问题。

只有掌握了逆变电源的控制算法,才能真正意义上的掌握逆变电源的原理和运行方式,从而方便设计。在本篇文章当中,将对逆变电源的控制算法进行总结,帮助大家进一步掌握逆变电源的相关知识。

逆变电源的算法主要有以下几种。

数字PID控制

PID 控制是一种具有几十年应用经验的控制算法,控制算法简单,参数易于整定,设计过程中不过分依赖系统参数,鲁棒性好,可靠性高,是目前应用最广泛、最成熟的一种控制技术。它在模拟控制正弦波逆变电源系统中已经得到了广泛的应用。将其数字化以后,它克服了模拟PID控制器的许多不足和缺点,可以方便调整PID 参数,具有很大的灵活性和适应性。与其它控制方法相比,数字PID具有以下优点:

PID算法蕴涵了动态控制过程中过去、现在和将来的主要信息,控制过程快速、准确、平稳,具有良好的控制效果。

PID控制在设计过程中不过分依赖系统参数,系统参数的变化对控制效果影响很小,控制的适应性好,具有较强的鲁棒性。

PID算法简单明了,便于单片机或DSP实现。

采用数字PID控制算法的局限性有两个方面。一方面是系统的采样量化误差降低了算法的控制精度;另一方面,采样和计算延时使得被控系统成为一个具有纯时间滞后的系统,造成PID控制器稳定域减少,增加了设计难度。

状态反馈控制

状态反馈控制可以任意配置闭环控制系统的极点,实现了逆变电源控制系统极点的优化配置,有利于改善系统输出的动态品质,具有良好的瞬态响应和较低的谐波畸变率。但在建立逆变器的状态模型时将负载的动态特性考虑在内,因此状态反馈控制只能针对空载和已知的负载进行建模。由于状态反馈控制对系统模型参数的依赖性很强,使得系统的参数在发生变化时易导致稳态误差的出现和以及动态特性的改变。例如对于非线性的整流负载,其控制效果就不是很理想。

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