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UPS逆变器复合控制策略研究(下)
  • 本文分析了重复控制技术与双环反馈控制技术的特点,取两者之长组成复合控制技术,双环反馈控制器居于控制系统内层,以改善系统的动态响应性。重复控制器居于控制系统外层,以减小负载等因素造成的谐波失真,提升静态稳定性。通过MATLAB仿真结果表明了复合控制策略具有良好地稳态性与动态性。
  • 仿真结果与分析

    本文使用 进行仿真,逆变器主要参数如下:直流侧电压 ;输出电压有效值 ,频率 ;逆变器滤波参数 ;开关频率和采样频率均为

    首先对双环反馈控制和复合控制进行非线性负载仿真分析,仿真波形如图5到图8图所示。

    图5 双环反馈控制带非线性负载输出电压电流波形

    图6 双环反馈控制带非线性负载输出电压波形FFT分析

    图7 复合控制带非线性负载输出电压电流波形

    图8 复合控制带非线性负载输出电压波形FFT分析

    本仿真所带负载为非线性负载,由电容和电阻组成,其中电容为 电解电容,电阻为 。由图5到图8可以看出,在达到稳定状态时,双环反馈控制非线性负载的输出电压中高次谐波成分较多,导致波形严重畸变,有幅值差,THD=1.93%。说明了单独采用双环反馈控制的系统稳态误差较大。而复合控制带非线性负载的输出波形较为理想,THD仅为0.69%,说明了加入重复控制的复合控制方法在系统带非线性负载的情况下,具有良好的静态性能,且能输出较高质量的电压波形。

    其次对重复控制和复合控制进行突加负载仿真分析,仿真波形如图9和图10所示。

    图9 重复控制突加负载输出电压电流波形

    图10 复合控制突加负载输出电压电流波形

    图9和图10为在0.06秒时突然投入阻性负载,可以看出,在空载情况下突加阻性负载后,重复控制策略下的电压幅值经过了较大的波动,而在复合控制策略下电压变化幅值很小,很快就能稳定下来。这说明复合控制具有良好的动态性能。

    五 结论

    通过以上仿真分析可知,与单一控的制方法相比,复合控制策略在静态性能上具有重复控制的优点,稳态误差小;动态性能上有双环反馈控制的优点,调节迅速,从突加负载动态波形上可以看出,扰动后一个基波周期系统基本趋于稳定,抗干扰能力强。因此,本文所设计的复合控制策略是一种更有优势的控制方法。

    参考文献

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    (御风)

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