基于PID控制和重复控制的正弦波逆变电源研究

分析了传统 的数字PID控制方法和新颖的重复控制方法在正弦波逆变电源应用中各自的优缺点，提出了一种基于PID控制和重复控制的新型逆变电源控制方案，利用重复控制改善了系统的稳态特性，利用PID控制改善了系统的动态特性。试验结果表明，该控制方案使正弦波逆变电源系统获得了良好的稳态和动态特性。     

三相逆变电源高精度控制系统实验研究

针对传统三相桥式结构逆变电源不具备带不平衡负载能力的问题,研究了一种可带不平衡负载的三相逆变电源及其控制系统.该控制系统采用多环反馈结构,其中相位补偿控制使电源每一单相输出正弦波的相位严格跟踪该相给定标准正弦波的相位,从而实现了相位的精确控制.多环反馈控制系统的采用,使系统更具有优异的稳压特性、动态特性和对非线性负载的适应性.该控制系统的有效性已在1.5kVA逆变电源实验样机上得到证实.     

SPWM逆变器复合控制策略

采用何种控制策略和如何实现控制方法是决定正弦波逆变电源输出波形质量和动态性能的主要因素.在详细分析逆变电源常用控制方法优缺点的基础上,提出了一种基于对角递归神经网络在线辨识自学习整定PID控制和重复调节相结合的新型复合控制策略,并在一台以DSP为核心控制器件的逆变电源装置上进行了实验论证.实验结果表明,该方法能同时实现正弦波逆变器的高精度稳态输出波形和快速动态响应性能,适用于感应电源、UPS不间断电源等需要高性能输出电压波形的场合.     

正弦波逆变电源的自适应模糊控制策略及实现

逆变电源系统结构特殊且具有较强的非线性和参数时变性,尤其在非线性负载下采用常规控制难以获得理想的控制效果.本文将一种自适应模糊控制方法应用到单相正弦波逆变电源的控制当中,提出通过设计辅助模糊控制器对比例因子进行在线调整来改善常规模糊控制器的自适应能力和鲁棒性,使逆变电源控制器在兼顾系统动态响应性能的基础上,提高了不同负载特性下系统的输出波形质量.3kW样机的实验结果表明这种参数自调整的自适应模糊控制能使逆变电源在非线性负载下具有较好的动、静态特性.     

改进型重复控制的逆变电源

一种基于DSP数字控制的逆变器,采用改进型重复控制方法,进一步确保系统的稳定性与动态性能。应用TMS320LF2407A来实现算法,并进行了逆变电源的试验。试验结果表明,该控制方案使正弦波逆变电源系统获得了良好的稳态和动态特性。     

基于DSP的正弦波逆变电源瞬时值反馈优化控制方法

正弦波逆变电源输出受到瞬时值反馈不及时的影响,导致电源输出均衡性较差。为了提高正弦波逆变电源的稳态控制能力,提出基于数字信号处理DSP（digital signal processing）的正弦波逆变电源瞬时值反馈优化控制方法,建立逆变电源系统基本结构,构建三相级联H桥控制电路,并完成控制电路的构建及电源电路的设计。在零序电压的反馈调节下,实现电源电压的平衡控制和电压自均衡耦合调节,利用电压自均衡耦合控制器对正弦波逆变电源的输出功率进行补偿抑制;利用DSP技术对电源输出信号进行反馈处理,得到瞬时值反馈的控制优化算法;对逆变电源控制系统的软件及硬件进行优化设计,完成基于DSP的正弦波逆变电源瞬时值反馈优化控制。测试结果表明,使用该方法进行正弦波逆变电源控制的输出增益较高、控制稳定性较好、对电源输出的电流纹波抑制能力较强,提高了电源的输出质量。     

基于模糊自整定PI和重复控制的单相SPWM逆变电源研究

在分析了传统重复控制方法优缺点的基础上,提出了一种基于模糊自整定PI控制和重复控制相结合的新型单相SPWM逆变电源控制方案,利用模糊自整定PI控制改善了系统的动态特性,利用重复控制改善了系统的稳态特性.仿真结果表明,该控制方案使正弦波逆变电源系统获得了良好的稳态和动态性能.     

一种新型的大功率高性能逆变电源控制方案

分析了采用双极PWM方式的带电流内环的电压控制系统的特性，提出了一种新型的适用于大功率高性能逆变电源的控制方案。该方案将单相全桥逆变器的二重化同步 PWM技术与多环反馈控制方法结合起来，使逆变电源在开关频率不高及频波器参数不大的情况下，输出电压仍然是低谐波含量的高品质正弦波，同时系统具有优异的稳压特性、动态特性、对非线性负载的适应性以及小的电压调制量。该控制方案的有效性已经 在单相30KVA逆变电源实验样机上得到证实。     

开关电源系统仿真研究

建立了逆变电源完整的非线性Matlab仿真模型,研究了该仿真模型各部分的构成、工作原理以及仿真实现过程中所涉及的问题。通过仿真实现了逆变电源的稳定控制,仿真结果表明该系统具有良好的正弦波输出波形及快速的动态响应速度,验证了此模型和仿真方法的正确性。     

基于支持向量机的三相逆变器波形控制策略

针对三相逆变电源传统控制方案控制效果差的特点,提出了比例积分微分（PID）控制和支持向量机的逆模型控制相结合的控制策略.经过坐标变化,利用三相逆变电源在αβ坐标系下的特性,支持向量机学习算法用于预估逆变器的逆模型,从而在线实现对逆变器的补偿,PID控制器实现控制系统的闭环控制.通过对系统在稳态负载、动态负载情况下进行了仿真试验.仿真结果表明,该方案控制下系统能够克服系统外界扰动的影响,输出电压波形畸变少,达到输出波形质量性能的要求.     

基于重复控制原理的正弦逆变控制

为提高正弦逆变电源的波形质量和系统动、静态响应性能,在正弦逆变控制中引入重复控制原理.该算法将逆变电源视作一个参考正弦信号的随动系统,建立了单相正弦逆变电源输出滤波单元数学模型.利用Madab仿真软件对算法进行了在线仿真研究,并利用DSP微控制器构建的实验平台对算法进行了实验验证.结果表明,在采用该算法所设计控制器的控制下,正弦逆变器逆变输出稳定、波形畸变小、静态抗负载干扰能力强.     

模糊自适应PID控制在逆变电源中的应用

为提高正弦逆变电源的波形质量和动态响应,在正弦逆变控制中引入模糊自适应PID控制技术。将逆变电源视作一个参考正弦信号的随动系统,建立了单相正弦逆变电源输出滤波单元数学模型,设计了模糊自适应PID控制器。利用Matlab/simulink仿真软件进行了仿真研究,结果表明,正弦逆变器逆变输出稳定、波形畸变小、对非线性负载有较好的适应性。     

数字伺服控制技术在正弦逆变控制中的应用

为提高正弦逆变电源的波形质量和系统的动静态响应性能,在正弦逆变控制中引入了数字伺服系统的控制原理.算法将逆变电源视为参考正弦波的伺服系统,内环利用系统状态反馈和极点配置来消除负载扰动,改善系统的动态性能;外环利用积分器以消除系统输出的静态误差,提高系统的静态性能.利用Matlab仿真软件对算法进行了在线仿真研究,并利用DSP微控制器构建的实验平台对算法进行了实验验证.结果表明,在采用该算法设计的控制器控制下,正弦逆变器的逆变输出稳定,波形畸变小,抗负载干扰能力强.     

直流电压前馈控制数字逆变电源设计与实现

针对双环控制逆变电源在直流侧电压扰动时输出电压波形畸变、幅值变化的问题,设计了一种直流电压前馈控制逆变器,分析了利用输入电压解耦方法消除扰动的前馈控制原理。采用HPWM(Hybrid Pulse Width Modulation)调制方式,设计实现了基于DSP的全数字式低谐波逆变电源方案。仿真和实验结果表明,该逆变电源能输出较理想的正弦波形电压,逆变电源在输入直流电压扰动下,有很好的正弦输出波形和稳定的幅值,4个开关管均能实现零电压开通和关断,系统具有良好的动、静态特性。     

系统辨识在UPS逆变器无差拍控制中的应用

介绍了正弦波逆变电源无差拍控制的基本原理，分析了控制系统的稳定性和参数灵敏性，在此基础上提出了利用离线辨识系统结构参数实现无差拍控制器的精确设计。实验结果表明，利用该方法设计的无差拍控制正弦波逆变器系统稳定性好、输出电压波形畸变率低，具有一定的实际应用价值。     

一种新型移相全桥高频正弦波逆变器的研究

提出了一种高频正弦波逆变器的新型控制方式。该方式采用移相全桥拓扑，利用集成控制芯片ML4818的功能，以及对次级循环换流器的解调制，得到输出SPWM电压波形。给出了正弦波逆变器的主电路结构，分析了控制电路及电压前馈的工作原理。实验结果表明，该逆变器具有控制方式简单、输入电压范围宽及效率比较高等优点。     

Output‐voltage feedback control topology for inverters dedicated to renewable energy systems

We present a new control topology for inverters, mainly dedicated to renewable energy applications. The originality is due to the integration in the inverter of an adaptive regulation of its output voltage controlled by a closed feedback loop allowing compensating the voltage drops induced by load variations. The feedback control is based on an adaptive pulse wave modulation (APWM) technique, that controls the power switches of the inverter to obtain the purest possible sine‐wave voltage. The APWM technique straightforwardly compares the inverter output voltage with a reference signal at the grid frequency. In this contribution, this technique is applied to a single‐phase push‐pull inverter but could have been integrated for the control of all kinds of inverter topologies in renewable energy systems. We have shown that the APWM technique allows generating pure sine‐wave voltage, with low total harmonic distortion compared with the generally obtained by classical systems and that load variations do not affect the quality of the output. An experimental prototype of a single‐phase inverter with an adaptive regulation based on APWM technique was developed. The experimental characterizations of the prototype confirm the simulations. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种新型控制策略在单相逆变器中的应用

将PID与重复控制相结合的控制策略及新型数字信号处理器(DSP)芯片TMS320F2812用于单相逆变器.重点分析了系统构成、软件算法设计和稳态分析.实验表明,采用新型DSP芯片能简化硬件电路;采用PID与重复控制相结合的策略既能使逆变器输出高质量的正弦波,又能获得较好的动态性能.     

基于SVPWM的数字化低频电源

低频电源是矿井交流提升减速和爬行阶段最重要的电气设备.介绍一种利用IGBT设计的数字化低频电源.该电源利用SVPWM控制使低频输出线电压较正弦波调制时提高15%,克服了正弦波输出电压不足,低频制动力矩小的缺点,并设计了能量回馈逆变桥,使电机发电运行时能量回馈电网,实现了电机的四象限运行.另外,与晶闸管低频电源相比,该电源具有体积小、重量轻、效率高、谐波小的优点.