基于电感电流比例反

发布时间：2020-10-20 04:25

　　 随着能源问题的日渐严峻,利用新能源进行发电的分布式发电技术受到世界越来越多的关注。其中单相并网逆变器被广泛应用于单元容量小的分布式发电系统,承担着将直流源变换为稳定的工频交流源的功能。为实现单相并网逆变器的电流环控制,目前已发展出多种不同的控制策略,如PI控制,滞环控制,电流预测控制等。本文基于电流预测控制中无差拍控制的思想,针对单相并网逆变器提出了一种电感电流比例反馈-电网电压预测前馈的控制方法,该控制方法可直接在静止坐标系下进行设计,无需锁相环,算法实现简单,所需计算量小。本文的主要研究内容有:1)在静止坐标系下推导了单相并网逆变器的状态平均数学模型,简述了传统无差拍预测控制的原理与设计过程;提出了一种改进的无差拍预测控制策略,即电感电流比例反馈-电网电压预测前馈控制,其与传统的无差拍控制的不同在于,采用后向欧拉近似对控制对象进行离散化,依此推导的控制规律更为简单,同时增强系统鲁棒性。2)对电感电流比例反馈-电网电压预测前馈控制的闭环控制性能进行了讨论;考虑电感电流采样滤波环节影响,对闭环数学模型进行了修正;分析了采样滤波环节对闭环系统性能的影响,并通过仿真进行了验证;3)采用Hopfield神经网络实现电网电压的预测,Hopfield网络为单层反馈型神经网络,结构简单,计算量小,尤为适用于实时控制。由其获得控制所需的未来时刻电网电压前馈值和参考电流值;进一步利用Hopfield神经网络的预测功能实现了电网电压采样滤波延时的补偿;给出了Hopfield神经网络的设计过程并对预测结果的误差进行量化分析,最后通过仿真进行了验证;4)基于TMS320F28377芯片设计了单相并网逆变器的电感电流比例反馈-电网电压预测前馈控制系统,通过实验验证了该控制算法的控制性能,并验证了控制中的关键因素如比例系数、滤波延时及有无Hopfield神经网络预测对控制性能的影响。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM464
【部分图文】：

图 1-1 两级逆变系统结构框图典型两级式单相逆变器系统的结构框图。其中，、单相逆变电路和滤波电路等构成；控制电路包括Signal Processor，DSP）、驱动和保护电路等。分布换器（DC/DC 电路）进行相应的升降压操作，作为

PI控制框图

图 1-4 重复控制框图源于控制理论中的内模原理，即稳定的闭环控制系统中包[15]。基于内模原理的重复控制本质上来说是一个周期性的给定信号的误差不为 0 时，该误差会一直叠加下去，直到复控制系统框图如图 1-4 所示。其中 C(z)为被控对象，W
【参考文献】

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本文编号：2848202