根据双DSP+FPGA的三相逆变器的规划与完成
三相逆变器作为现在一种常用的电力电子设备,对输出电压操控体系需一起完成两个方针:高动态响应和高稳态波形精度。比如PID、双闭环PID、状况反应等操控计划,虽然能完成高动态特性,可是不能满意高质量的稳态波形。
本文利选用双闭环PI和重复操控相结合的操控计划,首先用双闭环PI操控算法,得到高动态特性的三相交流电,不过不能满意高质量的稳态波形,由于用电压质量要求比较高的非线性负载———镇流器是电感式的钠灯作为三相逆变器的负载时,钠灯不能安稳的作业(会高频率地闪耀),针对这一问题,在双闭环PI的基础上加重复操控补偿,树立MATLAB 仿真,并在双DSP+FPGA 硬件架构中高效准确的完成。试验结果表明,加上重复操控补偿后,钠灯能够安稳的作业,三相逆变器的稳态功能得到了很大的改进。
1 三相逆变器数学模型的树立
三相LC逆变器的主电路拓扑如图1,组成部分主要有三相逆变桥、三相滤波电感L、三相滤波电容C 。
图1 LC 三相逆变器的主电路拓扑
界说三相逆变器负载侧输出电压为uoA、uoB、uoC,输出电流为ioA、ioB、ioC,三相逆变器电感L 侧输入电压为uA、uB、uC,输出电压为uoA、uoB、uoC,流过电感的电流为iaL、ibL、icL。
以电感电流和输出电压为状况变量,树立在三相停止坐标系中的状况空间表达式如下。
状况方程为:
输出方程为:
dk-调节器输出的调制信号。
以上为三相逆变器的停止坐标系中的数学模型,下面评论其解耦模型。
引进如下三相停止坐标系到两相停止坐标系的改换关系式:
将式(3)代入式(1),即可得到在两相停止坐标系下操控目标的传递函数表达式如下:
从上面的操控目标的传递函数表达式可知,α轴和β轴现已彻底解耦,各自等效为单相半桥逆变器。
从上面的剖析能够看到:①在两相停止坐标系下,三相逆变器是彻底解耦的,可等效为两个单相半桥逆变器。②三相解耦后的模型与单相逆变器模型相同,所以三相逆变器的操控的剖析与规划办法能够学习单相逆变器。