【摘要】：重復(fù)控制(Repetitive Control,RC)技術(shù)在逆變器中廣泛應(yīng)用,傳統(tǒng)的并聯(lián)型重復(fù)控制(Parallel-type Repetitive Control,PRC)技術(shù)通過并聯(lián)PI環(huán)節(jié)來提高系統(tǒng)的動態(tài)性能。改進(jìn)并聯(lián)型重復(fù)控制(Improved Parallel-type Repetitive Control,IPRC)技術(shù)在PRC的基礎(chǔ)上使系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾性能同時達(dá)到最優(yōu)化。本文提出了一種加權(quán)式并聯(lián)型重復(fù)控制(Weighted Parallel-type Repetitive Control,WPRC)技術(shù),該技術(shù)相比于IPRC,在滿足系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的前提下,顯著提高了系統(tǒng)在負(fù)載切換時的動態(tài)性能。首先給出了一種基于特定頻率陷波器的重復(fù)控制器的設(shè)計,然后理論分析對比了WPRC和IPRC的動態(tài)性能并給出了參數(shù)設(shè)計,最后制作了一臺120W車載逆變器樣機(jī),驗證了WPRC相比于IPRC所具有的優(yōu)秀的動態(tài)性能。
【圖文】：

諧波畸變率（TotalHarmonicDistortion，THD）在空載和滿載下都小于5%，電壓單閉環(huán)控制的重復(fù)控制很容易就能滿足要求，而且是成本最低的方案。但是，由于受采樣量的限制，系統(tǒng)的動態(tài)性能還需要進(jìn)一步地提高。本文提出了一種加權(quán)式并聯(lián)型重復(fù)控制技術(shù)，該技術(shù)使系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾性能能同時達(dá)到最優(yōu)化。通過加權(quán)參數(shù)的調(diào)節(jié)作用，加強并聯(lián)PI環(huán)節(jié)的控制作用，使得逆變器在負(fù)載切換時有優(yōu)秀的動態(tài)性能。2WPRC技術(shù)提出為了提高恒壓恒頻逆變器在負(fù)載切換時的動態(tài)性能，采用PI控制和重復(fù)控制并聯(lián)控制（PRC），如圖1所示，重復(fù)控制決定系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時的準(zhǔn)確度和THD，PI控制決定系統(tǒng)在負(fù)載切換時的動態(tài)性能。圖1中點劃線框部分是重復(fù)控制，C1(z)為PI控制，P(z)為逆變器模型。由圖1容易得到11r(1())(())()()(1()())[(1()())()()()]NNPzzQzEzRzCzPzZCzPzQzKSzPz11r()()(1()())[(1()())()()()]NNQzZDzCzPzZCzPzQzKSzPz（1）圖1傳統(tǒng)并聯(lián)型重復(fù)控制框圖Fig.1Blockdiagramoftraditionalrepetitivecontrol跟蹤性能和抗干擾性能的表達(dá)式不同，一自由度PI控制不能使系統(tǒng)同時達(dá)到最佳的跟蹤性能和抗干擾性能，兩者往往存在矛盾。圖2所示為傳統(tǒng)改進(jìn)并聯(lián)型重復(fù)控制（IPRC），同樣得到誤差E(z)、參考R(z)與干擾D(z)的表達(dá)式為圖2傳統(tǒng)改進(jìn)并聯(lián)型重復(fù)控制框圖Fig.2Blockdiagramofimprovedparallel-typerepetitivecontrol11r()()()(1()())[(1()())()()()]NNzQzEzRzCzPzZCzPzQzKSzPz11r()()(1()())[(1()())()()()]NNQzZDzCzPzZCzPzQzKSzPz（2）可以看到系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾性能的表達(dá)式完全相同，，因此通過合理的設(shè)計重復(fù)控制參數(shù)和PI控制參數(shù)，?

準(zhǔn)確度和THD，PI控制決定系統(tǒng)在負(fù)載切換時的動態(tài)性能。圖1中點劃線框部分是重復(fù)控制，C1(z)為PI控制，P(z)為逆變器模型。由圖1容易得到11r(1())(())()()(1()())[(1()())()()()]NNPzzQzEzRzCzPzZCzPzQzKSzPz11r()()(1()())[(1()())()()()]NNQzZDzCzPzZCzPzQzKSzPz（1）圖1傳統(tǒng)并聯(lián)型重復(fù)控制框圖Fig.1Blockdiagramoftraditionalrepetitivecontrol跟蹤性能和抗干擾性能的表達(dá)式不同，一自由度PI控制不能使系統(tǒng)同時達(dá)到最佳的跟蹤性能和抗干擾性能，兩者往往存在矛盾。圖2所示為傳統(tǒng)改進(jìn)并聯(lián)型重復(fù)控制（IPRC），同樣得到誤差E(z)、參考R(z)與干擾D(z)的表達(dá)式為圖2傳統(tǒng)改進(jìn)并聯(lián)型重復(fù)控制框圖Fig.2Blockdiagramofimprovedparallel-typerepetitivecontrol11r()()()(1()())[(1()())()()()]NNzQzEzRzCzPzZCzPzQzKSzPz11r()()(1()())[(1()())()()()]NNQzZDzCzPzZCzPzQzKSzPz（2）可以看到系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾性能的表達(dá)式完全相同，因此通過合理的設(shè)計重復(fù)控制參數(shù)和PI控制參數(shù)，可以使系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾性能同時達(dá)到最優(yōu)化。傳統(tǒng)改進(jìn)并聯(lián)型重復(fù)控制到達(dá)穩(wěn)態(tài)時，RRC(z)=R(z)，RPI(z)=0，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能（包括穩(wěn)態(tài)準(zhǔn)確度）和THD完全由重復(fù)控制決定，而系統(tǒng)切載的動態(tài)性能由PI控制決定。但是在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，這里PI參數(shù)的范圍不能使系統(tǒng)有最優(yōu)的動態(tài)性能，表現(xiàn)為超調(diào)過大，調(diào)整時間過長。IPRC在系統(tǒng)穩(wěn)定前提下，并聯(lián)的PI環(huán)節(jié)的控制作用很弱，并不能給系統(tǒng)帶來優(yōu)秀的動態(tài)性能。本文提出了一種加權(quán)式并聯(lián)型重復(fù)控制（WPRC）策略，如圖3所示，在重復(fù)控制支路和PI控制支路分別加入加權(quán)系數(shù)α和β，其中1（3）圖3加
【作者單位】： 浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院;
【分類號】：TM464

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5 高吉磊;張雅靜;林飛;鄭瓊林;;單相PWM整流器諧波電流抑制算法研究[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2010年21期

【共引文獻(xiàn)】

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7 王久和;慕小斌;;基于無源性的光伏并網(wǎng)逆變器電流控制[J];電工技術(shù)學(xué)報;2012年11期

8 趙強;唐猛;;基于奇次諧波重復(fù)控制的PWM逆變器的研究[J];國外電子測量技術(shù);2012年11期

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6 趙前程;燃料電池車用高頻逆變系統(tǒng)的諧波分析與抑制[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2012年

7 徐中華;三電平半橋逆變器研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

8 袁其玉;三相UPS逆變系統(tǒng)數(shù)字化控制的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2009年

9 張友獎;逆變器數(shù)字控制技術(shù)研究與實現(xiàn)[D];湖北工業(yè)大學(xué);2009年

10 溫小林;基于重復(fù)控制的三相四橋臂逆變器研究[D];西南交通大學(xué);2010年

【二級參考文獻(xiàn)】

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5 何英杰;鄒云屏;劉飛;黃柱;;高壓大容量有源電力濾波器并聯(lián)運行研究[J];電工技術(shù)學(xué)報;2007年06期

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本文編號：2540225