《逆變器控制》講義

Jack

2009/6/1逆變器控制原理1主要內(nèi)容自動(dòng)控制原理的根底知識——?jiǎng)討B(tài)和穩(wěn)態(tài)特性逆變器的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)特性2自動(dòng)控制原理的根底知識1.控制的要求1)穩(wěn)定性 穩(wěn)定性是控制的最根本要求，只有穩(wěn)定的系統(tǒng)才能長久地正常工作2)準(zhǔn)確性 要求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為零或足夠小3)快速性 要求系統(tǒng)的響應(yīng)速度快、過渡時(shí)間短、超調(diào)量小3自動(dòng)控制原理的根底知識2.描述系統(tǒng)的性能 1〕動(dòng)態(tài)特性 2〕穩(wěn)態(tài)特性4自動(dòng)控制原理的根底知識1〕動(dòng)態(tài)特性 一般認(rèn)為階躍輸入對系統(tǒng)是最嚴(yán)峻的工作狀態(tài)，如果系統(tǒng)在階躍作用下能滿足動(dòng)態(tài)性能的要求，那么在其他輸入形式下也能滿足其動(dòng)態(tài)性能的要求。 所以，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)是在單位階越函數(shù)作用下測定或計(jì)算的5自動(dòng)控制原理的根底知識1〕動(dòng)態(tài)特性 以下圖是二階系統(tǒng)的單位階越響應(yīng)曲線

6動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)延遲時(shí)間：指單位階躍響應(yīng)曲線上升直到其穩(wěn)態(tài)值的50%所需的時(shí)間；上升時(shí)間：指單位階躍響應(yīng)曲線從其穩(wěn)態(tài)值的10%上升到90%所需的時(shí)間；峰值時(shí)間：指單位階躍響應(yīng)曲線超過其穩(wěn)態(tài)值而到達(dá)第一個(gè)峰值所需要的時(shí)間；超調(diào)量:指響應(yīng)過程中，超出穩(wěn)態(tài)值的最大偏移量與穩(wěn)態(tài)值之比，即調(diào)節(jié)時(shí)間：在單位階躍響應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)值附近，取〔有時(shí)也取〕作為誤差帶，曲線到達(dá)并不在超出該誤差帶的最小時(shí)間，稱為調(diào)節(jié)時(shí)間；7自動(dòng)控制原理的根底知識1〕動(dòng)態(tài)特性 上述5個(gè)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)可以表達(dá)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程的特征。通常，用上升時(shí)間tr和峰值時(shí)間tp評價(jià)系統(tǒng)的響應(yīng)速度；用超調(diào)量σ％評價(jià)系統(tǒng)的阻尼程度；而調(diào)節(jié)時(shí)間ts是同時(shí)反映響應(yīng)速度和阻尼程度的綜合性指標(biāo)。8自動(dòng)控制原理的根底知識2〕穩(wěn)態(tài)特性 穩(wěn)態(tài)誤差是描述系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性的一種指標(biāo)，是系統(tǒng)輸出量的期望值與實(shí)際值的差

控制系統(tǒng)框圖如果那么輸出量的期望值，即為輸入量9自動(dòng)控制原理的根底知識2〕穩(wěn)態(tài)特性 閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess：控制系統(tǒng)框圖假設(shè)sE(s)的極點(diǎn)在s平面左半邊，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那些指標(biāo)是動(dòng)態(tài)指標(biāo)？那些是穩(wěn)態(tài)指標(biāo)？11內(nèi)容1.自動(dòng)控制原理的根底知識2.逆變器模型1213逆變器模型1.系統(tǒng)由四局部組成：BUS電容+逆變器+LC低通濾波器+負(fù)載2.調(diào)制信號到電容電壓的傳遞函數(shù)為：()

逆變器物理模型自然頻率阻尼比3.空載，傳函為：阻尼比=0等幅振蕩14自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖控制單元執(zhí)行單元控制對象測量單元u(t)q(t)y(t)b(t)r(t)e(t)+-e(t)——偏差信號e(t)=r(t)-b(t)y(t)——被控量u(t)——控制量d(t)——擾動(dòng)量d(t)一個(gè)典型控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖15控制單元執(zhí)行單元控制對象測量單元u(t)q(t)y(t)b(t)r(t)e(t)+-d(t)一個(gè)典型控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖16逆變器模型阻尼比閉環(huán)傳函二階17〔1〕動(dòng)態(tài)特性逆變控制系統(tǒng)是一個(gè)典型的二階系統(tǒng)：a:開環(huán)情況下，濾波電感和電容大小的乘積LC決定了系統(tǒng)的自然頻率，提高自然頻率，可使系統(tǒng)的響應(yīng)速度較快。b:當(dāng)LC確定后，增益可用來調(diào)整系統(tǒng)的阻尼比，以獲得期望的動(dòng)態(tài)特性。另外，LC一定的情況下，L越大，系統(tǒng)的阻尼比越小。c:增益可以改變閉環(huán)系統(tǒng)的自然頻率，因此它的大小也影響系統(tǒng)的響應(yīng)速度。自然頻率阻尼比阻