數(shù)碼發(fā)電機(jī)輸出電壓的控制

1、數(shù)碼發(fā)電機(jī)輸出電壓的控制    摘要：為了對(duì)數(shù)碼發(fā)電機(jī)波形進(jìn)行很好的控制，輸出穩(wěn)定的交流電壓，本文提出同時(shí)對(duì)直流測電壓和交流輸出電壓進(jìn)行閉環(huán)控制的方案：當(dāng)負(fù)載變化大時(shí)，通過轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制來間接對(duì)直流測電壓進(jìn)行控制；當(dāng)負(fù)載變化不大時(shí)，通過調(diào)制度M實(shí)現(xiàn)電壓閉環(huán)控制來達(dá)到對(duì)交流輸出電壓的控制。這樣可以覆蓋所有負(fù)載范圍，達(dá)到快速響應(yīng)和良好的靜態(tài)精度的目的。關(guān)鍵詞：數(shù)碼發(fā)電機(jī) 直流測電壓 交流電壓 調(diào)制度M中圖分類號(hào):TM161 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416(2011)11-0012-02THE OUTPUT WAVE CONTROL OF DIGI

2、TAL GENERATORYu Hong1,2,Chen Ming-Kai2(1.Fuzhou Strait Volcation &Technological college,Fuzhou,350014; 2.Fuzhou University, Fuzhou 350002)Abstract：The paper put forwards the project of controlling the measure DC voltage and the output AC voltage synchronously to control the output signal.The mai

3、n method is that when the load changes sharply,the measure DC voltage is controlled through the closed-loop control of the rotation;however,when the load changes stably,the output voltage is controlled through the closed-loop control of the modulation ratio M.In this way,we can control the whole loa

4、d range,have quick response and a better static accuracy.Key words:Digital Generator DC voltage AC voltage Modulation ratio M1、引言數(shù)碼發(fā)電機(jī)，與普通汽油發(fā)電機(jī)組相比，具有體積小、重量輕、效率高、輸出電壓穩(wěn)、波形好等優(yōu)點(diǎn)1。鑒于它的這些優(yōu)點(diǎn)，越來越多人對(duì)其進(jìn)行研究2-3，如何控制數(shù)碼發(fā)電機(jī)的輸出波形尤為關(guān)鍵。為了輸出穩(wěn)定的交流電壓，本文提出同時(shí)對(duì)直流測電壓和交流輸出電壓進(jìn)行閉環(huán)控制的方案：當(dāng)負(fù)載變化大時(shí)，通過轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制來間接對(duì)直流測電壓進(jìn)行控制；當(dāng)負(fù)載變化不大時(shí)，通過

5、調(diào)制度M實(shí)現(xiàn)電壓閉環(huán)控制來達(dá)到對(duì)交流輸出電壓的控制。這樣可以覆蓋所有負(fù)載范圍，達(dá)到快速響應(yīng)和良好的靜態(tài)精度的目的。2、交流電壓閉環(huán)控制當(dāng)負(fù)載變化不大時(shí)，本文通過調(diào)節(jié)調(diào)制度M實(shí)現(xiàn)交流輸出電壓閉環(huán)控制,以獲得更好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。利用一個(gè)閉環(huán)PI調(diào)節(jié)，當(dāng)系統(tǒng)自動(dòng)檢測到交流輸出電壓發(fā)生變化時(shí)相應(yīng)的改變M的值，使得輸出交流電壓保持在額定值220V不變，達(dá)到穩(wěn)壓的功能，其控制圖如圖1所示。3、調(diào)制度M的PI控制程序void CalculTiaoZhiDuM(void)long lOb,lPP,lIP,lVoltageE;static long lStaticSumVE;lOb=HWREG(ALARM_Ob_F

6、Ad); / 電壓目標(biāo)值lPP = HWREG(ALARM_PP_FAd);lIP = HWREG(ALARM_IP_FAd);lVoltageE=(lOb-(long)ulDispVrms)*10000/lOb; / 電壓偏差相對(duì)值lStaticSumVE+=lVoltageE; / 電壓偏差積分if(lStaticSumVE>50000) / 積分飽和處理lStaticSumVE = 50000;else if(lStaticSumVE<-50000)lStaticSumVE = -50000;lTiaoZhiDuM = 9500+lPP*lVoltageE/10000+lSt

7、aticSumVE/lIP;if(lTiaoZhiDuM>=10000 )lTiaoZhiDuM = 9999 ;else if(lTiaoZhiDuM<9000 )lTiaoZhiDuM = 9000 ;實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)比例系數(shù)P=750，積分系數(shù)I=60時(shí),系統(tǒng)獲得了很好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。4、對(duì)直流測電壓的控制為了輸出穩(wěn)定的交流電壓，除了調(diào)節(jié)調(diào)制度M外，當(dāng)負(fù)載變化較大時(shí)，應(yīng)穩(wěn)定直流測電壓。對(duì)于直流電壓控制有兩種方案：4.1 第一種方案采用位式控制方案，它是一種非線性控制方法，理想情況的控制量是矩形波，位式控制分二位式和三位式。二位式控制只有高位和低位狀態(tài)，即控制輸出只有100%輸出和0輸出

8、兩種狀態(tài)。當(dāng)測量值（被控量）小于設(shè)定值時(shí)，繼電器開關(guān)閉合，控制輸出為100%，即控制量OP處于高位狀態(tài)；當(dāng)測量值大于設(shè)定值時(shí)，繼電器開關(guān)斷開，控制輸出為零，即控制量OP處于低位狀態(tài)，由此可見它的輸出只有兩個(gè)數(shù)值（最大或最小），其執(zhí)行機(jī)構(gòu)只有兩個(gè)特定的位置（關(guān)或開）。位式控制器結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、易于實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用較普遍。但它的控制作用不是連續(xù)變化的，由它所構(gòu)成的位式控制系統(tǒng)其被控變量的變化將是一個(gè)等幅振蕩過程，不可能使被控變量穩(wěn)定在某一個(gè)數(shù)值上。給定直流測電壓的上限和下限，當(dāng)輸入高于上限時(shí)，即時(shí)則調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)，令步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)一步，以關(guān)小汽油機(jī)油門，當(dāng)輸入低于下限時(shí)，即時(shí)則調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)，令步進(jìn)電機(jī)正

9、轉(zhuǎn)一步，以開大汽油機(jī)油門，控制圖如圖2所示：實(shí)際應(yīng)用中是利用電壓比較器對(duì)輸入直流電壓進(jìn)行比較，即用電位器整定基準(zhǔn)值，圖3所示的是其中一個(gè)比較線路圖，但是這種方法生產(chǎn)工藝麻煩。4.2 第二種方案采用定時(shí)器捕獲方式測量發(fā)電機(jī)周期,從而計(jì)算發(fā)電機(jī)的頻率及轉(zhuǎn)速,與給定值比較實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制，即實(shí)現(xiàn)直流側(cè)電壓的間接閉環(huán)控制。與第一種方案相比，這種方案可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的連續(xù)控制，又簡單地實(shí)現(xiàn)了直流電壓與控制回路的電氣隔離，簡化了結(jié)構(gòu)。發(fā)電機(jī)電壓整形電路如下圖所示轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制框圖如下圖所示：考慮到發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻，轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制并不是直流測電壓閉環(huán)控制，實(shí)際上當(dāng)負(fù)載變化時(shí)直流測電壓是有差的。為了補(bǔ)償負(fù)載變化對(duì)直流測電

10、壓的影響，可以選擇帶擾動(dòng)前饋的復(fù)合控制方案。如圖6所示。5、結(jié)語為了在負(fù)載變化時(shí)，數(shù)碼發(fā)電機(jī)系統(tǒng)能夠提供穩(wěn)定的交流電壓輸出。本文在控制方法上采用同時(shí)對(duì)直流測電壓及交流輸出電壓實(shí)行閉環(huán)控制。即當(dāng)負(fù)載變化較大時(shí)，控制汽油機(jī)油門以保證直流測電壓穩(wěn)定。本文采用轉(zhuǎn)速閉環(huán)間接控制直流測電壓，這樣既便于高壓側(cè)與控制電路的隔離，增加系統(tǒng)的可靠性，又實(shí)現(xiàn)了直流測電壓的連續(xù)調(diào)節(jié)。當(dāng)負(fù)載變化不大時(shí)通過調(diào)制度M實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制來達(dá)到對(duì)交流輸出電壓的控制。這樣可以覆蓋所有負(fù)載范圍，達(dá)到快速響應(yīng)和良好的靜態(tài)精度的目的。參考文獻(xiàn)    你可能感興趣的論文    · 汽輪發(fā)電機(jī)故