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考慮數(shù)字控制延時(shí)的UPS逆變系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)

為了對不間斷電源(UPS)逆變控制系統(tǒng)進(jìn)行精確設(shè)計(jì)，分析了數(shù)字控制延時(shí)對逆變控制系統(tǒng)性能的影響，并提出考慮延時(shí)環(huán)節(jié)的逆變系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)方法。首先，基于狀態(tài)空間平均法建立逆變系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，分析了控制延時(shí)環(huán)節(jié)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響；然后，針對單相220 V/50 Hz的逆變系統(tǒng)將數(shù)字化PID雙環(huán)控制技術(shù)應(yīng)用其中，得到一種參數(shù)易于整定的單相UPS逆變控制算法，采用廣義Z變換理論來描述數(shù)字控制延時(shí)環(huán)節(jié)，改進(jìn)控制系統(tǒng)的模型，給出了考慮延時(shí)環(huán)節(jié)的數(shù)字PID控制器參數(shù)的修正設(shè)計(jì)方法；最后，通過MATLAB/Simulink仿真和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明，在考慮控制延時(shí)下，采用數(shù)字PID雙環(huán)控制的單相UPS逆變控制系統(tǒng)的輸出電壓穩(wěn)壓精度小于1%，THD(諧波失真)小于2%，負(fù)載端突變時(shí)系統(tǒng)恢復(fù)常態(tài)的時(shí)間約為1.2 ms，可以有效提升逆變系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。

發(fā)表于：2022/11/9