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pi谐振模式仿真目的?谐振电路仿真实验

作者:机械网
文章来源:本站

  在三相逆变器输出隔离变压器系统中,三相变压器的励磁电流中含有丰富的不对称谐波成分,其中以 5 次最为严重,3 次和 7 次次之。谐波电流会导致输出电压波形畸变,所以需要对谐波电流引起的电压低次谐波进行补偿。

  经研究,逆变器输出电压谐波补偿的策略主要有两种,一是增加各次谐波电压外环,直接控制逆变器的输出电压谐波为零;另外一种是增加滤波电容电流的谐波控制环,直接控制电容电流的谐波为零。其中后一种控制策略的响应速度更快,效果更好。

  

pi谐振模式仿真目的?谐振电路仿真实验

  比例谐振控制比例谐振控制(PR 控制)建立在 PI 控制理论基础上,目的是为消除 PI 控制存在的稳态误差,最早由日本学者 Sato等提出。PR 控制在 PI 控制基础上增加了无损谐振环节,在谐振频率处使控制器的增益无穷大,从而达到消除系统稳态误差的目的。引入的无损谐振环节导致控制系统存在两个极点,使系统回路增益的相角裕度减小,进而导致系统不稳定,所以Holmes 等在控制器中加入了另外一个零点,解决了这一问题。

  PR 控制不仅能在谐振频率处得到无穷大的增益,实现无静差跟踪,还可以针对特定次数的谐波对控制器进行配置,达到消除特定次数谐波的目的。仿真和实验证明它不仅能消除系统的静态误差,实现逆变电源的输出电压能够良好追踪参考正弦,而且对非线性负载的适应能力强,动态响应速度快,输出电压谐波总畸变率(THD)小,输出电压精度高 。

  

pi谐振模式仿真目的?谐振电路仿真实验

  静止坐标下的交流控制器可等效为旋转坐标下的直流调节器,即 PR 控制器。在静止坐标系下,PR 控制器可直接对误差信号进行补偿,消除稳态误差。相比旋转坐标控制不通过坐标变换即可直接使用,减小了计算量,更具有灵活性。静止坐标系下的 PR 控制器已被证明可以获得与同步旋转坐标系下控制器相同的稳态和瞬态调节特性,但却无需坐标旋转变换,因而更容易数字化实现。三相系统经 3/2 变换为两个完全解耦的单相系统,按照单相逆变器的设计方法进行设计,其中不对称因素已隐含其中。

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