圖文解析基于DSP逆變電源的控制方式-設計應用VIP

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圖1為基于DSP的逆變器系統(tǒng)控制方案的示意圖，如果系統(tǒng)引入電感電流內環(huán)，不僅可以增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還能適當降低諧振峰值。因此，在重復控制電壓外環(huán)的內部加入電流內環(huán)，構成重復控制雙環(huán)，可以增加重復控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還能降低補償器設計難度。

系統(tǒng)模擬部分主要是功率電路和接口電路，數字部分。接口電路是設計時需要特別考慮的，它需要實現數據的轉換(A/D，D/A)，針對不同的A/D，還需要特別設置電平轉換電路。而門極驅動電路不僅要提供足夠的能量以驅動功率模塊，還需要隔離，以保護數字芯片。通過數字部分的編程，實現數字控制。

根據內模原理，重復控制設計的基礎是受控系統(tǒng)穩(wěn)定，然后加入重復內模，以獲得周期性輸入或干擾的無靜差特性。設計重復控制系統(tǒng)需要知道受控系統(tǒng)的模型，這樣才能設計出滿足穩(wěn)定域關系的補償器。加入重復控制器后的系統(tǒng)如圖3所示。

620)this.width=620;"data-ke-src="150148746.jpg"data-ke-onclick="window.open(this.src)"/>圖3逆變器重復控制系統(tǒng)框圖

圖1中T是基波周期;S(s)為需要設計的補償器;Gp(s)為受控系統(tǒng)的平均模型，即式(3)。

為簡化分析，忽略濾波電感等效串聯電阻rL和濾波電容等效串聯電阻rc，將Kvf，Utr、Ud恒定增益環(huán)節(jié)視為單位增益，可以得到簡化為單位反饋的逆變器平均模型，即：

620)this.width=620;"data-ke-src="150149059.jpg"data-ke-onclick="window.open(this.src)"/>由圖1可以獲得重復控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為：

620)this.width=620;"data-ke-src="150149387.jpg"data-ke-onclick="window.open(this.src)"/>由于純延時環(huán)節(jié)e-Ts的存在，模擬上難于實現，需要將其離散化，從而采用離散系統(tǒng)的分析方式。其中e-Ts=z-N，N為一個基波內的采樣次數。Q是用于改善重復控制器內模臨界穩(wěn)定特性的，可以是一個略小于l的參數或低通濾波器，常數型Q和函數型的對比，函數型在低頻段具有更高的增益，穩(wěn)態(tài)特性將更加理想，不過也能看出它會引入相移，因此，需要再針對它設計相位補償，設計不好，系統(tǒng)有可能不穩(wěn)定，反而達不到預期的穩(wěn)定性補償效果，因此，在通常的設計中，常選擇常數性Q=0.95作簡化設計。

本文對基于DSP的逆變電源控制電路部分進行了講解，通過圖