【补偿电流的控制法概述1500字】

补偿电流的控制法概述目录TOC\o"1-3"\h\u17064补偿电流的控制法概述 157581.1电流滞环控制 17461.2比例积分（PI）控制 2258691.3无差拍控制（DBC） 2273621.4重复控制 3逆变器在测量出所需的谐波无功功率数据后，可以提供相应的谐波补偿电流注入电网，从而消除谐波无功的负面影响。有源逆变器采用晶闸管控制大电容的充放电产生补偿电流。为了便于建模，用恒流恒压电源代替电容充放电，验证了系统的补偿效果。为了使逆变器产生期望的补偿电流，需要一个控制器对从电网侧采集的谐波无功不对称电流数据进行分析、跟踪和预测，并输出控制脉冲，控制逆变器中的晶闸管产生期望的补偿电流。控制器在整个系统中的作用类似于计算机的CPU，CPU是整个系统的核心部分，因此本课题也将重点研究控制器。为了选择最合适的控制器，下面介绍几种常用的控制方法。1.1电流滞环控制电流滞环控制属于PWM跟踪技术的一种，根据原理图可以分析它的工作原理：图中电流控制器是带滞环的比较器，环宽为h。将给定电流ia与输出电流i*a进行对比，当电流偏差△ia超过±0.5h时，滞后控制器（HBC）控制A相逆变器上下臂的功率开关装置。设比较器的滞环宽度为h，当输出电流i*a大于给定电流ia时，且误差大于0.5h时，滞环比较器输出负电平，VT1关断，VT2导通，使实际电流减小。当实际电流继续减小，直到误差大于0.5h时，滞环控制器翻转，输出正电平信号，VT1导通，VT2关断，使实际电流增大，一直增大到带宽的上限。重复以上过程，交替工作，实际电流与给定电流的误差差保持在-0.5h-+0.5h之间，给定电流呈锯齿状变化，达到跟踪电流的目的。图1-1电流滞环控制器结构电流滞环控制具有精度高、响应快、易于实现等优点。但是受功率开关元件开断频率限制，因此器件的开断频率未得到充分利用。1.2比例积分（PI）控制比例积分控制器是经典控制理论中常用的控制器之一，在实际生活中得到了广泛的应用。比例积分控制器（PI）由比例（P）和积分（I）组成。比例控制其输出值与输入值成比例关系。简单的比例控制通常用于低扰动、小时滞、小负荷波动的场合。比例控制的最大优点是响应速度快。一旦输出值和期望值之间出现偏差，控制器就可以很快地干预控制。积分控制也称为“无差拍控制”。积分控制的输出与输入偏差的时间积分成正比。因此，积分控制有一定的“记忆”，直到偏差归零，控制才会停止。比例控制响应快但缺乏“记忆”，积分控制有“记忆”但有控制延时。因此，二者结合的PI控制正好弥补了二者的不足，既能及时介入控制，又能消除系统残差。但由于积分环节的引入，系统的稳定性会下降，这不适合大惯性系统。1.3无差拍控制（DBC）无差拍控制的基本思想是根据直流电源系统的状态方程、输出反馈信号和下一时刻所需的参考输出，计算出下一个开关周期的脉宽。无差拍控制技术是根据下一周期谐波电流的预测值、电流补偿电流的实际值和当前电网电压，将微分方程离散为差分方程，计算逆变模块的指令电压，然后利用空间矢量脉宽调制（SVPWM）对指令电压进行调制，得到控制开关的脉冲信号，从而将补偿误差减小到零。无差拍控制对给定值具有良好的跟踪性能，易于离散化和计算机实现。1.4重复控制重复控制是一种基于内模理论的控制思想。所谓内模，是指在一个稳定的闭环控制系统中，含有外部输入信号的数学模型。内模原理的具体描述：对于一个控制系统，如果反馈来自被调节的信号，并且反馈回路中包含与被控制的外部信号相同的动态模型，则整个系统是结构稳定的。内模理论的实质是将外部信号的动态模型植入控制器中，形成高精度的反馈控制系统。该系统能对输入信号进行无静态误差跟踪。重复控制受内模原理的启发。它将过去时刻和当前时刻的输