三相电压型逆变器的鲁棒跟踪双环控制器.doc

河北科技大学 电子设计自动化结课论文 三相电压型逆变器的鲁棒跟踪双环控制器 学生姓名 李元阳 学 号 12L0551012 学生专业 机械类 班 级 1 二级学院 理工学院 指导教师 赵甘露 三相电压型逆变器的鲁棒跟踪双环控制器 李元阳 (河北科技大学理工学院机械类，石家庄，050018) 摘要:为了保证三相逆变器在负载变化及参数摄动时输出电压动态响应快、稳态精度高、波形失真率小，基于邓模型设计一种电感电流内环电压外环的双闭环控制器。电压外环采用离散积分滑模控制以改善系统的稳态性能并增强系统的鲁棒性。进行了正弦波跟踪的仿真实验，结果是突加纯阻性负载时调整时间为2 ms,暂态过程中输出电压总谐波畸变率为3. 46%;当参数缓慢变化时总谐波畸变率为0. 13%。仿真结果表明:当系统参数和负荷有较大变化时系统能很好的跟踪参考电压，控制策略是可行的。 关键词:三相电压型逆变器;双环控制;离散积分滑模控制 Robust tracking dual-loop control of three}hase voltage source inverters LiYuanyang Shijiazhuang050018, China) Abstract: A dull-loop controller design for three-phsse voltsge inverters w as developed in the嘟reference frame to achieve fast transient response and good stesdy}tste accuracy. f he controller has an inner inductance current loop and an outer voltage loop, with the voltage loop design based on discrete integral sliding mode control to im prove the stesdy}tste accuracy and the robustness. W hen tracking a sine w ave reference voltage, the settling time is 2 ms and the total harmonic distortion is 3.460Io with an applied abruptly resistive load. f he total harmonic distortion is 0. 130Io with the system parameters varying gradually. Simulations show that the controller accurately tracks the reference in the presence of load disturbances and param eter variations. Key words: three-phsse voltsge source inverters; dull-loop control; discrete integral sliding mode control 随着电压源逆变器在工业中应用的日益普及，对其输出波形要求也越来越高，要求输出电压稳态精度高、失真率小、对负载变化动态响应快。提高逆变器性能的一个关键就是控制器的设计，近年来有大量关于逆变器控制器的研究。为了获得好的动,u性能常采用电压外环电流内环的双闭环控制[‘一3〕，采用电感电流内环可以实现软件限流从而保护逆咬器物理系统[z1。 滑模控制对被控对象的模型误差、对象参数tlf变化以及外部干扰的不变性以及良好的动态调节喂性使得其在逆变器的控制器设计中非常具有吸弓力。特别是随着数字技术的发展以及离散滑模控湘理论的日趋成熟，基于离散滑模控制设计控制器筱到了人们的关注[3- 5]。文[4, 5]采用传统的离散滑棒控制方法，但是传统的滑模控制在跟踪阶跃信号彭者任意信号时会产生稳态误差。为了改善控制器郎稳态性能，文[ 3]提出了离散积分滑模控制，但是G 能针对可控标准型的系统。 三相系统由于三相之间的藕合使得控制器的该计更为复杂，通过坐标变换将三相公共坐标系下}f系统变换到嘟坐标系中可以实现简化[5]。本文首失建立了三相逆变器a}坐标系中的离散模型，提出