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圖文解析基于DSP逆變電源的控制方式

作者: 時間:2018-08-15 來源:網(wǎng)絡 收藏

本文引用地址:http://2s4d.com/article/201808/386888.htm

圖1為基于的逆變器系統(tǒng)控制方案的示意圖,如果系統(tǒng)引入電感電流內(nèi)環(huán),不僅可以增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性,還能適當降低諧振峰值。因此,在重復控制電壓外環(huán)的內(nèi)部加入電流內(nèi)環(huán),構(gòu)成重復控制雙環(huán),可以增加重復控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,還能降低補償器設計難度。

圖2

圖2是數(shù)字控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。系統(tǒng)模擬部分主要是功率電路和接口電路,數(shù)字部分。接口電路是設計時需要特別考慮的,它需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換(A/D,D/A),針對不同的A/D,還需要特別設置電平轉(zhuǎn)換電路。而門極驅(qū)動電路不僅要提供足夠的能量以驅(qū)動功率模塊,還需要隔離,以保護數(shù)字芯片。最后通過數(shù)字部分的編程,實現(xiàn)數(shù)字控制。

根據(jù)內(nèi)模原理,重復控制設計的基礎是受控系統(tǒng)穩(wěn)定,然后加入重復內(nèi)模,以獲得周期性輸入或干擾的無靜差特性。設計重復控制系統(tǒng)需要知道受控系統(tǒng)的精確模型,這樣才能設計出滿足穩(wěn)定域關系的補償器。加入重復控制器后的系統(tǒng)如圖3所示。

圖3逆變器重復控制系統(tǒng)框圖

圖1中T是基波周期;S(s)為需要設計的補償器;Gp(s)為受控系統(tǒng)的平均模型,即式(3)。

為簡化分析,忽略濾波電感等效串聯(lián)電阻rL和濾波電容等效串聯(lián)電阻rc,將Kvf,Utr、Ud恒定增益環(huán)節(jié)視為單位增益,可以得到簡化為單位反饋的逆變器平均模型,即:

由圖1可以獲得重復控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為:

由于純延時環(huán)節(jié)e-Ts的存在,模擬上難于實現(xiàn),需要將其離散化,從而采用離散系統(tǒng)的分析方式。其中e-Ts=z-N,N為一個基波內(nèi)的采樣次數(shù)。Q是用于改善重復控制器內(nèi)模臨界穩(wěn)定特性的,可以是一個略小于l的參數(shù)或低通濾波器,常數(shù)型Q和函數(shù)型的對比,函數(shù)型在低頻段具有更高的增益,穩(wěn)態(tài)特性將更加理想,不過也能看出它會引入相移,因此,需要再針對它設計相位補償,設計不好,系統(tǒng)有可能不穩(wěn)定,反而達不到預期的穩(wěn)定性補償效果,因此,在通常的設計中,常選擇常數(shù)性Q=0.95作簡化設計。

本文對基于控制電路部分進行了講解,通過圖文并茂的方式來幫助初學者加強對的認識。對感興趣的朋友不妨花上幾分鐘來閱讀本文,相信會有意想不到的收獲。



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