PWM逆变器重复控制策略的研究

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1、浙江工业大学硕士学位论文PWM逆变器重复控制策略的研究摘要随着电力电子技术的发展，逆变电源的应用前景日益广泛。PWM逆变器是逆变电源的核心部件，要求它具有高质量的输出电压波形。为此，各种各样的波形控制技术层出不穷。本文以单相全桥逆变器为控制对象，将负载电流处理为可测扰动，基于状态空间法，建立了PWM逆变器的线性数学模型和仿真模型。经过目前流行控制方法的比较后，选取全状态反馈来达到对系统的稳定控制。同时，为了克服数字处理器采样、计算延时造成的占空比受限问题，引入了状态观测器的设计。阐明了重复控制的基本思想和系统结构，并给出了稳定性分析，通过分析讨论了重复控制器的设计问题，对比

2、两种重复控制器设计方法后，提出适用于单相逆变器的直接重复控制器设计方法。针对重复控制存在一拍延迟、动态性能不足的缺陷，提出了一种PI和重复控制互为补偿的复合控制方法，理论分析后得出系统的稳态误差可以达到零。另外，还提出了一种将极点配置和重复控制相结合的复合控制方法。其中状态反馈构成系统内环，显著改善系统的动态性能，并且大大简化了重复控制器的设计。动、静态仿真验证两种复合控制具有较好的稳态补偿精度和动态性能。最后，以TMS320LF2407A为主控芯片，设计了电源的硬件框图，介绍了系统的软件设计和控制算法设计流程。关键词：PWM逆变器，波形改善，全状态反馈，观测器，重复控制，

3、复合控制浙江工业大学硕士学位论文CoNTRoLSTRATEGYoFPULSEWⅡ>THMoDULATIoN邛n咂RTERBASEDoNl迎PETITIVECoNTRoLABSTRACTWiththedevelopmentofpowerelectronicstechnology,thepowersupplywaswidelyused．Asthemainpartofpowersupply,thePWMinverterrequireshighqualityofoutputwaveforms，SOvarietiescontrolmethodsappear．Themainconten

4、tsofthispaperasfollows：Aftercompletelyanalyzingthepowersupplysystem，thecontinuousanddiscretemodelswereestablishedbasedonstate—spacemethod．Throughtheanalysisofdifferentparameterscharacteristicsofthemodel，thestate．feedbackmethodWasusedinordertoweakentheresonancepeak．Consideredtheinconvenienc

5、eofsitumeasurements，thestateobserverWasdesigned．SimulationprovedthemethodWasfeasible．Andtheseparationandtransferfunctioncharacteristicsbetweenstate—feedbackandobserverdesignwereverified．Acomprehensivetheoreticanalyzewascarriedoutonrepetitivecontrolsystem．Simulationimprovedthemethodhadgoodc

6、ontroleffect．Therepetitivecontrolmethodhasstrongharmonicsuppressionabilityandgoodsteady-stateperformance，butalsohasthedisadvantageofdelayandlackofdynamicperformance，SOthePIcontrolandstate—feedbackcontrolmethodwereusedwiththerepetitivecontr01．Thedesignmethodandstabilityofthemultiplecontrolw

7、ereanalyzed．Staticanddynamicsimulationprovedthemultiplecontrolnotonlysimplifiedthecontrollerdesign，butalsomadethesystemhavestead-stateanddynamic—statecharacteristics．Atlast，usingtheTMS320LF2407Aasthemainchip，thehardwareblockofthepowersupplyWasgiven．Thesoftware