| 【中文题名】 | 单相400Hz中频电源复合控制技术的研究 |
| 【英文题名】 | Research on a Hybrid Control Technology for Single-phase 400Hz Medium Frequency Power Supply |
| 【学科专业】 | 电力电子与电力传动 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-8-14 |
| 【中关键词】 | 逆变器,中频电源,脉宽调制,多环反馈控制,重复控制, |
| 【英关键词】 | inverter,medium frequency power supply,PWM,multiple-loop feedback control,repetitive control, |
| 【分类导航】 | 工业技术>无线电电子学、电信技术>无线电设备、电信设备>电源>> |
| 【论文摘要】 | 本文针对400Hz中频电源系统进行了研究和分析。恒压恒频(CVCF)SPWM逆变器是整个中频电源的核心部件。为了使逆变电源在各种负载情况下均能输出谐波含量低、稳态精度高、动态性能好的电压波形,发展出了多种波形控制技术。
多环反馈控制方法原理清晰、易于实现、动态性能好,设计简单,但是它并不能完全消除系统的稳态误差。而重复控制策略具有稳态精度高、只需检测输出电压一个变量等诸多优点,是非常有发展前途的一种控制方法,但是它的动态响应慢而且控制器的设计过程非常复杂。本论文对多环反馈控制和重复控制这两种控制方法进行了理论的分析和系统的研究,同时也介绍了控制器的参数设计方法。并着重讨论了重复控制器系统的稳定性、稳态误差以及误差收敛速度,而且给出了系统稳定的一个充分条件。
提出了一种将多环反馈控制和重复控制相结合的新型复合控制技术。其中多环反馈控制器位于系统的内层,它可以显著地改善整个系统的动态特性,而正是由于它的作用,使得位于外层的重复控制器的设计大大简化。这两种控制器互为补充、相辅相成,可以使中频电源系统既能输出高质量的电压波形,同时也具有快速的动态响应。仿真结果和实验结果均论证了本文所提出的复合控制方法的可行性... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
2-3 |
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Abstract |
3-6 |
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第一章 绪论 |
6-14 |
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1.1 引言 |
6-7 |
|
1.2 逆变器数字控制技术的研究现状 |
7-11 |
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1.2.1 单闭环PI 控制 |
7 |
|
1.2.2 多环反馈控制 |
7-8 |
|
1.2.3 状态反馈极点配置 |
8 |
|
1.2.4 无差拍控制 |
8-9 |
|
1.2.5 重复控制 |
9-10 |
|
1.2.6 滑模变结构控制 |
10 |
|
1.2.7 模糊控制 |
10-11 |
|
1.3 中频逆变电源控制的特点 |
11-12 |
|
1.4 论文研究的主要内容 |
12-14 |
|
第二章 多环反馈控制技术的原理与分析 |
14-24 |
|
2.1 单相全桥PWM 逆变器数学模型 |
14-17 |
|
2.2 多环反馈控制的基本原理 |
17-20 |
|
2.2.1 单电压环反馈控制 |
17-18 |
|
2.2.2 基于电感电流的多环反馈控制 |
18-20 |
|
2.3 多环反馈控制器的参数设计 |
20-23 |
|
2.3.1 参数设计原则 |
20-21 |
|
2.3.2 系统参数设计与分析 |
21-23 |
|
2.4 本章小结 |
23-24 |
|
第三章 重复控制技术的原理与分析 |
24-47 |
|
3.1 重复控制的基本原理 |
24-26 |
|
3.2 重复控制器的组成结构 |
26-31 |
|
3.2.1 改进型重复信号发生器 |
26-29 |
|
3.2.2 周期延迟环节z~(-N) |
29 |
|
3.2.3 稳定化补偿器C(z) |
29-31 |
|
3.3 重复控制系统的性能分析 |
31-35 |
|
3.3.1 系统的稳定性分析 |
31-33 |
|
3.3.2 系统的收敛速度和稳态误差分析 |
33-35 |
|
3.4 重复控制器的参数设计 |
35-45 |
|
3.4.1 参数设计原则 |
35-36 |
|
3.4.2 滤波器S(z)的设计 |
36-40 |
|
3.4.3 补偿器C(z)的设计 |
40-41 |
|
3.4.4 系统设计实例 |
41-44 |
|
3.4.5 系统设计总结 |
44-45 |
|
3.5 本章小结 |
45-47 |
|
第四章 复合控制技术的基本构想与系统仿真分析 |
47-58 |
|
4.1 “多环反馈控制+重复控制”方案的基本思路 |
47-48 |
|
4.2 复合控制系统设计 |
48-53 |
|
4.2.1 “多环反馈控制+重复控制”系统总体结构 |
48-49 |
|
4.2.2 复合控制器中多环反馈控制器的设计 |
49-52 |
|
4.2.3 复合控制器中重复控制器的设计 |
52-53 |
|
4.3 系统仿真 |
53-57 |
|
4.3.1 仿真软件介绍 |
53-54 |
|
4.3.2 系统仿真模型 |
54 |
|
4.3.3 仿真结果分析 |
54-57 |
|
4.4 本章小结 |
57-58 |
|
第五章 数字式中频电源系统的实验设计 |
58-70 |
|
5.1 实验系统总体结构 |
58-59 |
|
5.2 控制系统的硬件设计 |
59-62 |
|
5.2.1 DSP 引入数字式逆变电源控制系统 |
60-61 |
|
5.2.2 A/D 与D/A 转换电路 |
61-62 |
|
5.3 控制系统的软件开发 |
62-65 |
|
5.3.1 程序中数字的表示方法 |
63-64 |
|
5.3.2 系统软件设计流程图 |
64-65 |
|
5.4 实验结果分析 |
65-69 |
|
5.5 本章小结 |
69-70 |
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第六章 全文总结 |
70-72 |
|
参考文献 |
72-76 |
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攻读硕士学位期间发表文献目录 |
76-77 |
|
致谢 |
77-78 |
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论文答辩说明 |
78 |
|
关于论文使用授权的说明 |
78 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.347081 |
