PWM逆变器双环控制.pdf

PWM 逆变器双环控制技术研究 Research on dual-loop control technology for PWM Inverters 何 俊，彭 力，康 勇 HE Jun ，PENG Li ，KANG Yong （华中科技大学电气与电子工程学院，湖北，武汉 430074 ，pretenderhj@163.com ） (Department of Electrical and Electronics Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074,China) 摘要：分析比较了单相PWM 逆变器电感电流内环电压外环和电容电流内环电压外环两种双环 控制方式，重点研究了电容电流内环电压外环双环控制。依据电流内环所采用调节器的不同，分别 讨论了电流内环采用 P 调节器、电压外环为 PI 调节器和电流内环、电压外环均为 PI 调节器两种双 环控制方式。采用极点配置的方法设计控制器参数，仿真和实验结果表明以上两种双环控制方式均 能达到较好的动、静态特性。 Abstract ：The voltage and current dual loop control system is divided into inductor current feedback and capacitor current feedback. Both of them are analysed and compared in the paper. Depending on the difference of controller for the current loop, the dual loop control is classified into two methods: current loop using P controller with voltage loop using PI controller and both current loop and voltage loop using PI controller. Controller parameters are designed based on pole assignment technique. Simulink and experiment results demonstrated that both of two schemes could achieve good dynamic and static performance. 关键词：PWM 逆变器 双环控制 极点配置 Key words: PWM inverter, dual-loop control, pole assignment 1 引 言 于电感电流内环对负载扰动的抑制作用较差， 瞬时控制方案可以在运行过程中实时地 尤其是在非线性负载时输出波形很不理想，所 调控输出电压波形，使得供电质量大大提高。 以本文采用电容电流内环电压外环控制方案。 文献研究表明电压外环电流内环的双环控制 本文中的逆变器双闭环控制结构由外环电压 方案是高性能逆变电源波形控制的发展方向 调节器和内环电流调节器组成。外环电压调节 之一[1-3]，双环控制方案的电流内环扩大逆变 器一般采用 PI 调节器，内环电流调节器可以 器控制系统的带宽，使得逆变器动态响应加 采用 PI 调节器或 P 调节器。采用极点配置方 快，输出电压的谐波含量减小，非线性负载适 法设计系统控制器参数，通过仿真和实验对以 应能力加强。目前，这种基于电流内环的电压 上两种双环控制方案进行了分析和比较。 源逆变器波形控制技术越来越得到广泛的应