《逆变器控制》讲义

Jack

2009/6/1逆变器控制原理1主要内容自动控制原理的根底知识——动态和稳态特性逆变器的动态和稳态特性2自动控制原理的根底知识1.控制的要求1)稳定性 稳定性是控制的最根本要求，只有稳定的系统才能长久地正常工作2)准确性 要求系统的稳态误差为零或足够小3)快速性 要求系统的响应速度快、过渡时间短、超调量小3自动控制原理的根底知识2.描述系统的性能 1〕动态特性 2〕稳态特性4自动控制原理的根底知识1〕动态特性 一般认为阶跃输入对系统是最严峻的工作状态，如果系统在阶跃作用下能满足动态性能的要求，那么在其他输入形式下也能满足其动态性能的要求。 所以，系统的动态性能指标是在单位阶越函数作用下测定或计算的5自动控制原理的根底知识1〕动态特性 以下图是二阶系统的单位阶越响应曲线

6动态性能指标延迟时间：指单位阶跃响应曲线上升直到其稳态值的50%所需的时间；上升时间：指单位阶跃响应曲线从其稳态值的10%上升到90%所需的时间；峰值时间：指单位阶跃响应曲线超过其稳态值而到达第一个峰值所需要的时间；超调量:指响应过程中，超出稳态值的最大偏移量与稳态值之比，即调节时间：在单位阶跃响应曲线的稳态值附近，取〔有时也取〕作为误差带，曲线到达并不在超出该误差带的最小时间，称为调节时间；7自动控制原理的根底知识1〕动态特性 上述5个动态性能指标可以表达系统动态过程的特征。通常，用上升时间tr和峰值时间tp评价系统的响应速度；用超调量σ％评价系统的阻尼程度；而调节时间ts是同时反映响应速度和阻尼程度的综合性指标。8自动控制原理的根底知识2〕稳态特性 稳态误差是描述系统稳态特性的一种指标，是系统输出量的期望值与实际值的差

控制系统框图如果那么输出量的期望值，即为输入量9自动控制原理的根底知识2〕稳态特性 闭环控制系统的稳态误差ess：控制系统框图假设sE(s)的极点在s平面左半边，那么102.3ACOutputPowerCapacity2000VA/2000WWaveformPuresinewavePowerfactor1.0Nominaloutputvoltage110/115/120Vacor208/220/230/240VacVoltageregulation±2%Outputfrequency50/60HzFrequencyvariation±0.5%FrequencysettingManually,fieldselectableCrestfactor3:1THD<3%forlinearload,<5%fornon-linearloadCapacitive/inductiveload-1.0to+1.0withoutexceedingpermissibledistortionforresistiveloadEfficiency>91%

for230Vacmodel>90.5%for120VacmodelCurrentlimitationElectroniccurrentlimitationatoverloadsandshortcircuits.IsolationAC-enclosureBasicisolation(Pri-Gnd)2121Vdc/1minIsolationAC-DCReinforcedisolation(Pri-Sec)4242Vdc/1minSurgeprotectionEN61000-4-5.

TelcordiaGR-1089CoreANSIC62.41-IEEE,STD587-1980Dynamicresponse<±10%,accordingtoIEC62040-3class1Overloadprotection1.2xInompermanentoverloadcapacity@30°C

1.5xInom≧10s

2xInom≧5s那些指标是动态指标？那些是稳态指标？11内容1.自动控制原理的根底知识2.逆变器模型1213逆变器模型1.系统由四局部组成：BUS电容+逆变器+LC低通滤波器+负载2.调制信号到电容电压的传递函数为：()

逆变器物理模型自然频率阻尼比3.空载，传函为：阻尼比=0等幅振荡14自动控制系统结构方框图控制单元执行单元控制对象测量单元u(t)q(t)y(t)b(t)r(t)e(t)+-e(t)——偏差信号e(t)=r(t)-b(t)y(t)——被控量u(t)——控制量d(t)——扰动量d(t)一个典型控制系统的结构框图15控制单元执行单元控制对象测量单元u(t)q(t)y(t)b(t)r(t)e(t)+-d(t)一个典型控制系统的结构框图16逆变器模型阻尼比闭环传函二阶17〔1〕动态特性逆变控制系统是一个典型的二阶系统：a:开环情况下，滤波电感和电容大小的乘积LC决定了系统的自然频率，提高自然频率，可使系统的响应速度较快。b:当LC确定后，增益可用来调整系统的阻尼比，以获得期望的动态特性。另外，LC一定的情况下，L越大，系统的阻尼比越小。c:增益可以改变闭环系统的自然频率，因此它的大小也影响系统的响应速度。自然频率阻尼比阻