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应用DSP重复控制技术在逆变电源系统中的应用

2013-11-18 15:16
安娜PARKER
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  本文提出一种DSP重复控制的控制方案,利用重复控制器来跟踪周期性参考指令信号,减小输出电压谐波,同时电流环控制改善系统的动态性能。并根据该控制方案,设计和调试了一台基于DSP TMS320LF2407A控制的单相1kW逆变器,仿真和实验结果均验证了该方案的良好性能。

  重复控制的基本理论

  重复控制是基于内模原理的一种控制思想。它的内模数学模型描述的是周期性的信号,因而使得闭环控制系统能够无静差地跟踪周期信号。单一频率的正弦波是典型的周期信号,它的数学模型为:

应用DSP重复控制技术在逆变电源系统中的应用

  那么只要在控制器前向通道串联上与输入同频率的正弦信号,就可以实现系统的无静差跟踪。重复控制也多用数字控制方式。离散后的重复控制内模为:

应用DSP重复控制技术在逆变电源系统中的应用

  式中:N为一个周期的采样次数

  基于内模原理的理想重复控制系统的前向通道上含有一个周期性延时环节,不可避免它会导致动态性能较差。到目前为止,要实现高性能的控制效果,最为有效的方法有如下两种:一是直接重复控制,引入前馈,通过前馈提高动态响应,其系统结构如图1所示;二是嵌入式重复控制,它在重复控制器侧加入PI调节器,通过PI调节来提高动态性能,其系统结构如图2所示。

应用DSP重复控制技术在逆变电源系统中的应用

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