SPWM逆变器控制技术研究

发布时间：2017-03-18 12:07

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【摘要】：数字控制技术和并联控制技术是逆变电源的研究热点。 本文以 PID 控制单相全桥 SPWM 逆变器作为研究对象,首先研究了逆变器的模拟/数字混合控制方式,在保留模拟电压调节器的前提下,将模拟控制逆变器中的一些环节如基准正弦发生器、SPWM 信号发生器等改用数字控制器来实现,充分发挥模拟控制和数字控制的优势。分别论述了两种混合控制方案的设计与实现,并对两种方案的可实现性和性能进行了比较研究。 研究了逆变器的数字控制方式,采用模拟化方法设计数字电压调节器。通过选择合理的变量采样方式,尽可能减小控制变量的采样延时。从功率开关控制信号产生机理的角度,分析了数字电压调节器输出信号的延时产生原因,根据控制理论的原理设计了两种输出延时补偿策略,并在实际系统中分别进行了验证。 提出了一种模数混合分布式逆变器并联控制方法,采用模拟电路实现均流控制,采用数字方式进行同步控制,通过光耦实现控制信号的隔离,实现了各并联模块的热插拔和并联系统的冗余。研究了具有输出电压有效值调节器的逆变电源模块的并联运行,指出了有效值调节器对系统均流的阻碍作用,给出了一种提高均流精度的优化方案。 仿真和实验结果证实了上述分析的有效性和合理性。
【关键词】：电力电子变换器 逆变器 控制 数字信号处理器 并联
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TM464
【目录】：

• 第一章 绪论13-19
• 1.1 SPWM 逆变器及其控制策略13-14
• 1.2 模拟控制方式和数字控制方式14-16
• 1.3 逆变器并联运行控制技术16-17
• 1.4 本文的主要内容17-19
• 第二章 逆变器的模拟/数字混合控制方式19-37
• 2.1 混合控制方式及其实现方案19-20
• 2.2 方案I的设计与实现20-27
• 2.2.1 基准正弦信号的产生及谐波分析20-23
• 2.2.1.1 基于CPU 的基准正弦信号生成方法20-22
• 2.2.1.2 SPWM 方式的基准正弦谐波分析22-23
• 2.2.2 载波信号的产生23-25
• 2.2.3 电压调节器和SPWM 信号的产生25-26
• 2.2.4 有效值调节26-27
• 2.3 方案II 的设计与实现27-30
• 2.3.1 PWM 信号的生成27-28
• 2.3.2 调制信号的A/D 采样方式28-30
• 2.4 两种控制方案的比较研究30-32
• 2.4.1 方案I的控制特性分析与仿真验证30-31
• 2.4.2 方案II 的控制特性分析与仿真验证31
• 2.4.3 两种方案的可实现性比较31-32
• 2.5 实验结果与分析32-35
• 2.5.1 基准正弦信号发生电路32-33
• 2.5.2 三角载波发生电路33
• 2.5.3 小功率样机实验33-35
• 2.6 结论35-37
• 第三章 逆变器的数字控制方式37-56
• 3.1 控制系统结构和关键技术分析37-39
• 3.2 输出电压反馈信号采样方式的优化设计39-41
• 3.3 调制信号延时分析及补偿41-46
• 3.3.1 调制信号延时产生的原因41-42
• 3.3.2 调制信号延时补偿42-46
• 3.3.2.1 串联超前校正环节43-45
• 3.3.2.2 离散形式的零极点补偿环节45-46
• 3.4 系统控制特性仿真分析46-50
• 3.4.1 采用原有算法的仿真结果46-48
• 3.4.2 采用改进算法的仿真结果48-50
• 3.5 样机实验结果与分析50-55
• 3.5.1 采用原有算法的实验结果50-52
• 3.5.2 采用改进算法的实验结果52-55
• 3.6 结论55-56
• 第四章 模数混合分布式逆变器并联控制技术56-68
• 4.1 并联模块系统结构和实现原理56-58
• 4.2 同步控制58-59
• 4.3 均流控制59-61
• 4.3.1 环流分析59-60
• 4.3.2 均流控制方法60-61
• 4.4 输出电压有效值调节器的影响61-64
• 4.5 实验结果及分析64-67
• 4.5.1 并联系统的静态响应65-67
• 4.5.2 并联系统的动态响应67
• 4.6 结论67-68
• 第五章 总结与展望68-70
• 5.1 全文工作总结68-69
• 5.2 后续工作展望69-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-75
• 在学期间的成果奖励及论文发表75

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 王春凤;李旭春;薛文轩;马乐;;正弦波逆变电路实验的设计与实践[J];实验技术与管理;2010年08期

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本文编号：254414