逆變電源數(shù)字控制技術(shù)的應用

　b)逆變電源輸出濾波器對系統(tǒng)的模型影響很大，輸入電壓的波動幅值和負載的性質(zhì)，大小的變化范圍往往比較大，這些都增加了控制對象的復雜性，使得控制對象模型的高階性、不確定性、非線性顯著增加。　　

c)對于數(shù)字式PWM，都存在一個開關(guān)周期的失控區(qū)間，一般是在每個開關(guān)周期的開始或上個周期之末來確定本次脈沖的寬度，即使這時系統(tǒng)發(fā)生了變化，也只能在下一個開關(guān)周期對脈沖寬度做出調(diào)整，所以現(xiàn)在逆變電源的數(shù)字化控制引起了廣泛的關(guān)注。

3逆變電源數(shù)字化控制技術(shù)　　

逆變電源數(shù)字控制方法成為當今電源研究領(lǐng)域的一個熱點，與數(shù)字化相對應，各種各樣的離散控制方法也紛紛涌現(xiàn)，包括數(shù)字比例-積分-微分（PI）調(diào)節(jié)器控制、無差拍控制、數(shù)字滑變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制以及各種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等，從而有力地推動逆變電源控制技術(shù)的發(fā)展。

3.1數(shù)字PI控制　　

數(shù)字PI控制以參數(shù)簡單、易整定等特點得到了廣泛應用。逆變器采用模擬數(shù)字PI控制時，如果只是輸出電壓的瞬時值反饋，其動態(tài)性能和非線性負載時的性能不會令人滿意；如果是輸出濾波電感或輸出濾波電容的電流瞬時值引入反饋，其性能將得到較大改進，然而，龐大的模擬控制電路使控制系統(tǒng)的可靠性下降，調(diào)試復雜，不易于整定。數(shù)字信號處理芯片的出現(xiàn)使這個問題得以迅速解決，如今各種補償措施及控制方式可以很方便地應用于逆變電源的數(shù)字PI控制中，控制器參數(shù)修改方便，調(diào)試簡單。　　

但是，數(shù)字PI控制算法應用到逆變電源的控制中，不可避免地產(chǎn)生了一些局限性：一方面是系統(tǒng)的采樣量化誤差，降低了算法的分辨率，使得PI調(diào)節(jié)器的精度變差；另一方面，采樣和計算延時使被控系統(tǒng)成為一個具有純時間滯后的系統(tǒng)，造成PI控制器設(shè)計困難，穩(wěn)定性減小，隨著高速SP及高速A/的發(fā)展，數(shù)字PI控制技術(shù)在逆變電源的控制中會有進一步的應用。3.2滑模變結(jié)構(gòu)控制　　滑模變結(jié)構(gòu)控制（slidingmode variable structure control，SVSC）最顯著的特點是對參數(shù)變化和外部擾動不敏感，即魯棒性強，加上其固有的開關(guān)特性，因此非常適用于閉環(huán)反饋控制的電能變換器。　　

基于微處理器的離散滑模控制使逆變器輸出波形有較好的暫態(tài)響應，但系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能不是很理想。具有前饋控制的離散滑模控制系統(tǒng)[1]，暫態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)精度得到提高(見圖1)，但如果系統(tǒng)過載時，滑模控制器的負擔將變得非常重。自矯正離散滑模控制可以解決這個問題[2]。　　

逆變器的控制器由參數(shù)自適應的線性前饋控制器和非線性滑模控制器組成（見圖2），滑模控制器僅在負載導致輸出電壓變化時產(chǎn)生控制力，穩(wěn)態(tài)的控制力主要由前饋控制器提供，滑模控制器的切換面（超平面）是根據(jù)優(yōu)化準則進行設(shè)計的。