基于實(shí)時(shí)諧波分析的逆變器波形控制技術(shù)研究.pdf

1、在不允許供電中斷的重要用電場(chǎng)合,大量地使用著UPS(不間斷電源)系統(tǒng).CVCF-PWM逆變器是UPS系統(tǒng)的核心部件,要求它具有高質(zhì)量的輸出電壓波形.為了使其即使在非線性負(fù)載情況下仍有接近正弦的輸出電壓,發(fā)展出了多種多樣的波形控制技術(shù).本文的研究?jī)?nèi)容就是基于諧波實(shí)時(shí)分析的PWM逆變器波形控制技術(shù).主要研究工作有:將負(fù)載電流處理為可測(cè)擾動(dòng),建立了PWM逆變器的線性數(shù)學(xué)模型.分別給出了傳遞函數(shù)形式和狀態(tài)方程形式的數(shù)學(xué)模型,同時(shí)指出了這兩種形式

2、的模型可以根據(jù)不同的控制方案選用.為了無差地抑制擾動(dòng),給出了本控制系統(tǒng)采用的結(jié)構(gòu)框圖,并且證明了該結(jié)構(gòu)可以對(duì)擾動(dòng)進(jìn)行無差抑制.為了對(duì)擾動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償,采用了FFT算法對(duì)擾動(dòng)進(jìn)行諧波分析.雖然FFT算法已經(jīng)大大提高了DFT的計(jì)算效率,但對(duì)于實(shí)時(shí)控制來說計(jì)算量還是太大,本文提出了一種簡(jiǎn)化型的FFT算法,大大減少了計(jì)算量.對(duì)擾動(dòng)進(jìn)行諧波分析必然要對(duì)原信號(hào)進(jìn)行加窗處理,這就會(huì)對(duì)頻譜分析的精度造成影響.本文分析了這種影響,指出只要使分析窗長(zhǎng)和采樣頻率

3、滿足一定的要求,就可以得到高精度的諧波分析結(jié)果.逆變器的開環(huán)動(dòng)態(tài)特性是非常差的,具有嚴(yán)重的振蕩傾向,有必要采用瞬時(shí)值反饋對(duì)其進(jìn)行校正.本文對(duì)瞬時(shí)值反饋對(duì)系統(tǒng)性能的影響進(jìn)行了深入的分析,指出瞬時(shí)值反饋不僅可以提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能,對(duì)穩(wěn)態(tài)精度的提高也有一定的幫助.本文還對(duì)系統(tǒng)采用的數(shù)字PD控制器的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討,總結(jié)出了一套行之有效的設(shè)計(jì)方法.FFT得到的結(jié)果是復(fù)數(shù)形式的,并不能直接使用,需要將其轉(zhuǎn)換成直接形式的幅值和初相位.在這里,角度的