菜鳥入門:六種逆變電源控製算法摸底
發布時間:2015-04-06 責任編輯:echolady
【導讀】逆(ni)變(bian)是(shi)將(jiang)直(zhi)流(liu)電(dian)轉(zhuan)換(huan)為(wei)交(jiao)流(liu)電(dian)的(de)過(guo)程(cheng)。這(zhe)種(zhong)轉(zhuan)換(huan)通(tong)常(chang)都(dou)是(shi)通(tong)過(guo)逆(ni)變(bian)電(dian)源(yuan)來(lai)實(shi)現(xian)。而(er)這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)就(jiu)涉(she)及(ji)到(dao)控(kong)製(zhi)算(suan)法(fa)問(wen)題(ti)。掌(zhang)握(wo)了(le)控(kong)製(zhi)算(suan)法(fa)就(jiu)掌(zhang)握(wo)了(le)逆(ni)變(bian)電(dian)源(yuan)的(de)原(yuan)理(li)和(he)運(yun)行(xing)方(fang)式(shi)。本(ben)文(wen)中(zhong)對(dui)逆(ni)變(bian)電(dian)源(yuan)的(de)控(kong)製(zhi)算(suan)法(fa)進(jin)行(xing)了(le)總(zong)結(jie),有(you)助(zhu)於(yu)新(xin)手(shou)把(ba)握(wo)逆(ni)變(bian)電(dian)源(yuan)的(de)相(xiang)關(guan)知(zhi)識(shi)。
逆變電源的算法主要有以下幾種。
數字PID控製
PID控kong製zhi是shi一yi種zhong具ju有you幾ji十shi年nian應ying用yong經jing驗yan的de控kong製zhi算suan法fa,控kong製zhi算suan法fa簡jian單dan,參can數shu易yi於yu整zheng定ding,設she計ji過guo程cheng中zhong不bu過guo分fen依yi賴lai係xi統tong參can數shu,魯lu棒bang性xing好hao,可ke靠kao性xing高gao,是shi目mu前qian應ying用yong最zui廣guang泛fan、最成熟的一種控製技術。它在模擬控製正弦波逆變電源係統中已經得到了廣泛的應用。將其數字化以後,它克服了模擬PID控製器的許多不足和缺點,可以方便調整PID參數,具有很大的靈活性和適應性。與其它控製方法相比,數字PID具有以下優點:
PID算法蘊涵了動態控製過程中過去、現在和將來的主要信息,控製過程快速、準確、平穩,具有良好的控製效果。
PID控製在設計過程中不過分依賴係統參數,係統參數的變化對控製效果影響很小,控製的適應性好,具有較強的魯棒性。
PID算法簡單明了,便於單片機或DSP實現。
采用數字PID控製算法的局限性有兩個方麵。一方麵是係統的采樣量化誤差降低了算法的控製精度;另一方麵,采樣和計算延時使得被控係統成為一個具有純時間滯後的係統,造成PID控製器穩定域減少,增加了設計難度。
狀態反饋控製
狀(zhuang)態(tai)反(fan)饋(kui)控(kong)製(zhi)可(ke)以(yi)任(ren)意(yi)配(pei)置(zhi)閉(bi)環(huan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)極(ji)點(dian),實(shi)現(xian)了(le)逆(ni)變(bian)電(dian)源(yuan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)極(ji)點(dian)的(de)優(you)化(hua)配(pei)置(zhi),有(you)利(li)於(yu)改(gai)善(shan)係(xi)統(tong)輸(shu)出(chu)的(de)動(dong)態(tai)品(pin)質(zhi),具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)瞬(shun)態(tai)響(xiang)應(ying)和(he)較(jiao)低(di)的(de)諧(xie)波(bo)畸(ji)變(bian)率(lv)。但(dan)在(zai)建(jian)立(li)逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)狀(zhuang)態(tai)模(mo)型(xing)時(shi)將(jiang)負(fu)載(zai)的(de)動(dong)態(tai)特(te)性(xing)考(kao)慮(lv)在(zai)內(nei),因(yin)此(ci)狀(zhuang)態(tai)反(fan)饋(kui)控(kong)製(zhi)隻(zhi)能(neng)針(zhen)對(dui)空(kong)載(zai)和(he)已(yi)知(zhi)的(de)負(fu)載(zai)進(jin)行(xing)建(jian)模(mo)。由(you)於(yu)狀(zhuang)態(tai)反(fan)饋(kui)控(kong)製(zhi)對(dui)係(xi)統(tong)模(mo)型(xing)參(can)數(shu)的(de)依(yi)賴(lai)性(xing)很(hen)強(qiang),使(shi)得(de)係(xi)統(tong)的(de)參(can)數(shu)在(zai)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)時(shi)易(yi)導(dao)致(zhi)穩(wen)態(tai)誤(wu)差(cha)的(de)出(chu)現(xian)和(he)以(yi)及(ji)動(dong)態(tai)特(te)性(xing)的(de)改(gai)變(bian)。例(li)如(ru)對(dui)於(yu)非(fei)線(xian)性(xing)的(de)整(zheng)流(liu)負(fu)載(zai),其(qi)控(kong)製(zhi)效(xiao)果(guo)就(jiu)不(bu)是(shi)很(hen)理(li)想(xiang)。
重複控製
重zhong複fu控kong製zhi是shi近jin幾ji年nian發fa展zhan起qi來lai的de一yi種zhong新xin型xing逆ni變bian電dian源yuan控kong製zhi方fang案an,它ta可ke以yi克ke服fu整zheng流liu型xing非fei線xian性xing負fu載zai引yin起qi的de輸shu出chu波bo形xing周zhou期qi性xing的de畸ji變bian。重zhong複fu控kong製zhi的de思si想xiang是shi假jia定ding前qian一yi周zhou期qi出chu現xian的de基ji波bo波bo形xing畸ji變bian將jiang在zai下xia一yi個ge周zhou期qi的de同tong一yi時shi間jian重zhong複fu出chu現xian,控kong製zhi器qi根gen據ju給gei定ding信xin號hao和he反fan饋kui信xin號hao的de誤wu差cha來lai確que定ding所suo需xu的de校xiao正zheng信xin號hao,然ran後hou在zai下xia一yi個ge基ji波bo周zhou期qi的de同tong一yi時shi間jian將jiang此ci信xin號hao疊die加jia到dao原yuan控kong製zhi信xin號hao上shang,以yi消xiao除chu後hou麵mian各ge個ge周zhou期qi將jiang出chu現xian的de重zhong複fu性xing畸ji變bian。該gai控kong製zhi方fang法fa具ju有you良liang好hao的de穩wen態tai輸shu出chu特te性xing和he非fei常chang好hao的de魯lu棒bang性xing,但dan該gai方fang法fa在zai控kong製zhi上shang具ju有you一yi個ge周zhou期qi的de延yan遲chi,因yin而er係xi統tong的de動dong態tai響xiang應ying較jiao差cha。自zi適shi應ying重zhong複fu控kong製zhi方fang案an,已yi經jing成cheng功gong地di應ying用yong於yu逆ni變bian器qi的de控kong製zhi中zhong。
滑模變結構控製
滑模變結構控製利用不連續的開關kongzhifangfalaiqiangpoxitongdezhuangtaibianliangyanzhexiangpingmianzhongmouyihuadongmotaiguijiyundong。gaikongzhifangfazuidadeyoudianshiduicanshubianhuahewaibuganraodebuminganxing,jiqianglubangxing,jiashangqikaiguantexing,tebieshiyongyudianlidianzixitongdebihuankongzhi[16,17,18]。但滑模變結構控製存在係統穩態效果不佳、理想滑模切換麵難於選取、kongzhixiaoguoshoucaiyanglvdeyingxiangdengruodian。rujin,nibiandianyuandehuamobianjiegoukongzhideyanjiufangxingweiai,tebiehuamobiankongzhiheqitazhinengkongzhicelvexiangjiehesuogouchengdefuhekongzhicelvedeyanjiubeishouguanzhu。
無差拍控製
無差拍控製是一種基於微機實現的PWM方案,它根據逆變電源係統的狀態方程和輸出反饋信號來計算逆變器的下一個采樣周期的脈衝寬度,80年代末引如到正弦波逆變電源控製係統中。對於線性係統來說,該控製方法具有很好的穩態特性和快速的動態響應[19,20,21]。其缺點也十分明顯:taduixitongcanshudebianhuafanyinglingmin,jilubangxingjiaocha。yidanxitongcanshuchuxianjiaodabodonghuoxitongmoxingjianlibuzhunqueshi,xitongjiangchuxianhenqiangdezhendang。weici,zaiwuchapaikongzhizhizhongyinruzhinengkongzhishidangjindeyanjiuredianzhiyi。
智能控製
智能控製技術主要包括模糊控製、神經網絡和專家係統,對於高性能的逆變電源係統,模糊控製器有著以下優點:
具有較強的魯棒性和自適應性,模糊控製器的設計不需要被控對象的精確數學模型。
查找模糊控製表占用處理器的時間很少,因而可以采用較高采樣率來補償模糊規則的偏差。
模mo糊hu控kong製zhi的de優you勢shi在zai於yu,能neng夠gou根gen據ju不bu同tong精jing度du的de需xu求qiu開kai靠kao近jin非fei線xian性xing函han數shu,但dan相xiang對dui的de,其qi規gui則ze樹shu和he分fen檔dang都dou收shou到dao了le一yi定ding程cheng度du的de控kong製zhi。同tong事shi也ye包bao含han人ren為wei控kong製zhi的de因yin素su,所suo以yi模mo糊hu控kong製zhi在zai控kong製zhi方fang麵mian的de精jing度du仍reng然ran有you待dai改gai善shan。
相關閱讀:
電路飛起來:基於多用途三極管的逆變電源電路圖
實例講解單相正弦波逆變電源設計
自己動手做電源:150W的多用途三極管逆變電源設計
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻




