本文關鍵詞：Buck逆變器的二階滑�？刂蒲芯�

  更多相關文章： 逆變器 二階滑�？刂� 非線性控制 正弦信號發(fā)生器

【摘要】：逆變器是通過功率開關器件有規(guī)律的導通和關斷,將直流電轉化為交流電的裝置。隨著電力電子技術的快速發(fā)展,大功率開關器件和集成控制電路技術的成熟,逆變器的應用非常廣泛。隨著各行各業(yè)的發(fā)展,對電能質量的要求越來越高。在很多場合要求逆變器的輸出電壓波形能夠精確地跟蹤給定參考電壓,且具有快速的動態(tài)響應。為了讓逆變器能夠適應更高的應用需求,論文研究了Buck逆變器控制系統(tǒng)的二階滑�？刂扑惴�,提高其動態(tài)響應速度和對參數(shù)變化及負載擾動的魯棒性。本文研究和設計工作如下:(1)分析了Buck逆變器的工作原理,建立了其數(shù)學模型,提出了一種基于有限狀態(tài)機結構的二階滑�？刂扑惴āＭㄟ^建立狀態(tài)機的有效狀態(tài)與逆變器主電路開關狀態(tài)的映射關系,根據(jù)不同的外部切換條件,實現(xiàn)狀態(tài)機輸出控制的切換,實現(xiàn)對逆變器輸出電壓的調(diào)節(jié)。(2)分析了Buck逆變器輸出電壓與電感電流的相平面軌跡,計算了功率開關的最優(yōu)切換點,獲得了系統(tǒng)的最優(yōu)相平面軌跡。建立了系統(tǒng)滑模面,根據(jù)逆變器輸入電壓、參考電壓和滑模量,推導出二階滑模控制器的自適應參數(shù)。通過引入磁滯參數(shù)限制逆變器開關頻率。結合控制器的自適應參數(shù),分析了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運動軌跡和電壓跟蹤性能。通過仿真,驗證了該算法的有效性和可靠性。(3)設計Buck逆變器控制系統(tǒng)硬件電路,搭建了一臺功率為720VA的試驗樣機。分別在線性和非線性負載情況下,對逆變器控制系統(tǒng)的啟動、負載擾動過程進行了實驗驗證,獲得了較好的控制效果。仿真和實驗結果表明,論文提出的二階滑模控制算法實現(xiàn)了Buck逆變器的快速和穩(wěn)定控制。與現(xiàn)有算法相比,提出的控制算法能夠在不檢測電流或者不需要積分器的前提下,對參考電壓任意初始位置實現(xiàn)快速無超調(diào)控制。在負載擾動情況下,提出的控制算法僅僅通過一個切換動作即可將輸出電壓調(diào)整到參考位置,實現(xiàn)了輸出電壓調(diào)節(jié)的最優(yōu)跟蹤軌跡。通過對多種非線性負載的電壓跟蹤測試,證明了算法的魯棒性。因此,提出的二階滑�？刂扑惴�,能夠有效地對輸出電壓進行跟蹤控制,提高了Buck逆變器的快速響應能力和對負載擾動的魯棒性。
【關鍵詞】：逆變器 二階滑�？刂� 非線性控制 正弦信號發(fā)生器
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 課題研究背景及意義8
• 1.2 國內(nèi)外逆變器的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢8-10
• 1.3 逆變器控制技術的研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3.1 PID控制10
• 1.3.2 無差拍控制10-11
• 1.3.3 雙環(huán)控制11
• 1.3.4 邊界控制11-12
• 1.3.5 滑模控制12
• 1.3.6 脈沖寬度調(diào)制(PWM)12-13
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容及結構13
• 1.5 本章小結13-14
• 2 Buck逆變器控制系統(tǒng)14-23
• 2.1 Buck逆變器控制系統(tǒng)結構14
• 2.2 逆變器的分類14-17
• 2.2.1 推挽逆變電路拓撲15
• 2.2.2 半橋逆變電路拓撲15-16
• 2.2.3 全橋逆變電路拓撲16-17
• 2.3 滑�？刂�17-18
• 2.4 高階滑模18-22
• 2.4.1 高階滑模的定義18
• 2.4.2 二階滑模控制18-19
• 2.4.3 二階滑�？刂扑惴�19-22
• 2.5 本章小結22-23
• 3 Buck逆變器的二階滑模控制23-33
• 3.1 Buck逆變電路拓撲23
• 3.2 二階滑�？刂破鞯挠邢逘顟B(tài)機結構23-25
• 3.3 相軌跡的收斂行為分析25-27
• 3.4 自適應參數(shù)的設計和系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析27-32
• 3.4.1 自適應參數(shù)的設計27-30
• 3.4.2 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析30-32
• 3.5 本章小結32-33
• 4 Buck逆變器控制系統(tǒng)仿真33-41
• 4.1 電路參數(shù)設計33-34
• 4.2 Buck逆變器控制系統(tǒng)仿真模型34-35
• 4.3 仿真結果及分析35-39
• 4.4 本章小結39-41
• 5 Buck逆變器控制系統(tǒng)的實現(xiàn)41-53
• 5.1 Buck逆變器控制系統(tǒng)試驗樣機41-42
• 5.2 系統(tǒng)硬件設計42-46
• 5.2.1 Buck逆變器42
• 5.2.2 驅動電路42-43
• 5.2.3 反饋信號調(diào)理電路及AD通道43-45
• 5.2.4 供電電源電路45-46
• 5.3 有限狀態(tài)機控制器FPGA的實現(xiàn)46-47
• 5.4 實驗結果及分析47-52
• 5.5 本章小結52-53
• 6 結論與展望53-54
• 6.1 論文工作總結53
• 6.2 展望53-54
• 致謝54-55
• 參考文獻55-59
• 附錄59
• A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文及專利59

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫靜;曹煒;蘇虎;楊道培;;逆變器電壓電流雙環(huán)控制設計及研究[J];上海電力學院學報;2015年02期

2 姚彥強;王賓;董霞光;;交錯反激式微逆變器控制系統(tǒng)仿真分析[J];科技視界;2015年04期

3 全鳳岐;劉承軍;張志毅;;基于DSP的逆變器數(shù)字控制技術[J];電子技術與軟件工程;2014年04期

4 李能菲;謝苗苗;;基于FPGA的逆變控制系統(tǒng)的研究[J];現(xiàn)代電子技術;2012年14期

5 凌睿;柴毅;;MIMO非線性不確定系統(tǒng)二階滑模控制[J];計算機工程與應用;2009年36期

6 單竹杰;林明耀;顧娟;貢力;;單相光伏并網(wǎng)逆變器的無差拍控制研究[J];電工電氣;2009年01期

7 段燕斌;陳道煉;;逆變技術的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];科技創(chuàng)新導報;2008年33期

8 汪東;鄧焰;何湘寧;胡炳孝;;逆變電源并聯(lián)技術的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];電力電子;2007年03期

9 鄭連清;王青峰;朱軍;王騰;;逆變器軟開關技術的發(fā)展和現(xiàn)狀[J];低壓電器;2007年03期

10 董密;羅安;;光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中逆變器的設計與控制方法[J];電力系統(tǒng)自動化;2006年20期

，

本文編號：747592