逆變電源數(shù)字控制技術的應用

　b)逆變電源輸出濾波器對系統(tǒng)的模型影響很大，輸入電壓的波動幅值和負載的性質，大小的變化范圍往往比較大，這些都增加了控制對象的復雜性，使得控制對象模型的高階性、不確定性、非線性顯著增加?！　?p>c)對于數(shù)字式PWM，都存在一個開關周期的失控區(qū)間，一般是在每個開關周期的開始或上個周期之末來確定本次脈沖的寬度，即使這時系統(tǒng)發(fā)生了變化，也只能在下一個開關周期對脈沖寬度做出調整，所以現(xiàn)在逆變電源的數(shù)字化控制引起了廣泛的關注。

3逆變電源數(shù)字化控制技術　　

逆變電源數(shù)字控制方法成為當今電源研究領域的一個熱點，與數(shù)字化相對應，各種各樣的離散控制方法也紛紛涌現(xiàn)，包括數(shù)字比例-積分-微分（PI）調節(jié)器控制、無差拍控制、數(shù)字滑變結構控制、模糊控制以及各種神經網絡控制等，從而有力地推動逆變電源控制技術的發(fā)展。

3.1數(shù)字PI控制　　

數(shù)字PI控制以參數(shù)簡單、易整定等特點得到了廣泛應用。逆變器采用模擬數(shù)字PI控制時，如果只是輸出電壓的瞬時值反饋，其動態(tài)性能和非線性負載時的性能不會令人滿意；如果是輸出濾波電感或輸出濾波電容的電流瞬時值引入反饋，其性能將得到較大改進，然而，龐大的模擬控制電路使控制系統(tǒng)的可靠性下降，調試復雜，不易于整定。數(shù)字信號處理芯片的出現(xiàn)使這個問題得以迅速解決，如今各種補償措施及控制方式可以很方便地應用于逆變電源的數(shù)字PI控制中，控制器參數(shù)修改方便，調試簡單。　　

但是，數(shù)字PI控制算法應用到逆變電源的控制中，不可避免地產生了一些局限性：一方面是系統(tǒng)的采樣量化誤差，降低了算法的分辨率，使得PI調節(jié)器的精度變差；另一方面，采樣和計算延時使被控系統(tǒng)成為一個具有純時間滯后的系統(tǒng)，造成PI控制器設計困難，穩(wěn)定性減小，隨著高速SP及高速A/的發(fā)展，數(shù)字PI控制技術在逆變電源的控制中會有進一步的應用。3.2滑模變結構控制　　滑模變結構控制（slidingmode variable structure control，SVSC）最顯著的特點是對參數(shù)變化和外部擾動不敏感，即魯棒性強，加上其固有的開關特性，因此非常適用于閉環(huán)反饋控制的電能變換器?！　?p>基于微處理器的離散滑模控制使逆變器輸出波形有較好的暫態(tài)響應，但系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能不是很理想。具有前饋控制的離散滑?？刂葡到y(tǒng)[1]，暫態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)精度得到提高(見圖1)，但如果系統(tǒng)過載時，滑?？刂破鞯呢摀鷮⒆兊梅浅Ｖ?。自矯正離散滑?？刂瓶梢越鉀Q這個問題[2]?！　?p style="text-align: center">

逆變器的控制器由參數(shù)自適應的線性前饋控制器和非線性滑?？刂破鹘M成（見圖2），滑?？刂破鲀H在負載導致輸出電壓變化時產生控制力，穩(wěn)態(tài)的控制力主要由前饋控制器提供，滑模控制器的切換面（超平面）是根據(jù)優(yōu)化準則進行設計的。