一种单相逆变器的双闭环控制方法技术

本发明专利技术提供了一种单相逆变器的双闭环控制方法，单相逆变器包括依次并联的电解电容模块组、IGBT模块组及滤波电容，IGBT模块组与滤波电容之间串联有电感；电解电容模块组连接直流输入，滤波电容后输出电压Uo、输出电流iL；双闭环控制方法采集输出电压Uo和输出电流iL，计算出给定电压与实时反馈的输出电压Uo的偏差，首先送入PID模块一，得到输出后，再将输出结果减去实时反馈的输出电流iL后送入PID模块二，得到的输出与实时反馈的输出电压Uo相加后送入PWM发生器，产生PWM脉冲后直接控制IGBT模块组的输出，从而完成整个系统的控制。本发明专利技术提供的方法电压响应速度快、无输出相位偏差且输出谐波低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种单相逆变器的双闭环控制方法，适用于电压源型逆变器的产品中，属于逆变器控制

技术介绍
逆变器在各行各业都有大量应用，是一种比较常见的设备。逆变器采用的控制方式有多种，常见的有开环控制和闭环控制。开环控制的方式，是直接把逆变器当成电压源输出，但这种方式存在很多弊端，在输出负载变大时，输出电压会随之跌落。电压闭环控制的方式，在输出端负载变大时，仍能维持电压稳定，但此种方式存在输出相位与给定相位不一致的弊端。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种电压响应速度快、无输出相位偏差且输出谐波低的单相逆变器的双闭环控制方法。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供一种单相逆变器的双闭环控制方法，单相逆变器包括依次并联的电解电容模块组、IGBT模块组及滤波电容，IGBT模块组与滤波电容之间串联有电感；电解电容模块组连接直流输入，滤波电容后输出电压Uo、输出电流iL；其特征在于：所述双闭环控制方法包括两个PID模块，采集输出电压Uo和输出电流iL，计算出给定电压与实时反馈的输出电压Uo的偏差，首先送入PID模块一，得到输出后，再将输出结果减去实时反馈的输出电流iL后送入PID模块二，PID模块二输出Uc与实时反馈的输出电压Uo相加后送入PWM发生器，产生PWM脉冲后直接控制IGBT模块组的输出，从而完成整个系统的控制。优选地，将电压给定值与实时反馈的输出电压Uo的偏差，送入PID模块一，该过程为电压环控制。优选地，将PID模块一的输出结果减去实时反馈的输出电流iL后送入PID模块二，该过程为电流环控制。优选地，所述电流环控制通过电流的负反馈缩短IGBT模块组输出电压在电感和电容上的时间延时，减少系统时间常数，换个角度来说就是减少了输出电压在电感和滤波电容上的相移，从而使输出电压与给定电压的相位保持一致。相比现有技术，本专利技术提供的方法具有如下有益效果：(1)具有快速的电压响应能力；(2)无相位偏差；(3)输出谐波低。附图说明图1为本实施例提供的单相逆变器的双闭环控制方法原理图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。图1为本实施例提供的单相逆变器的双闭环控制方法原理图，单相逆变器包括直流输入端VDC，直流输入端VDC后级接一个大容量电解电容模块组用于稳压；再后级为一个IGBT模块组，主要用于回路的开关；IGBT模块后经一个电感和电容滤波后输出电压Uo。控制的主要过程为：Uref模块产生一个50Hz交变的正弦给定量，该值减去采集回来的实时反馈电压Uo，两者之差作为控制偏差送入PID模块1，该过程为常见的电压环控制；电压环的输出减去一个实时反馈电流iL后，送入PID模块2，该过程构成电流环控制；PID模块2输出Uc与实时反馈电压Uo相加后送入PWM发生器，产生PWM脉冲后直接控制IGBT模块组的输出，从而完成整个系统的控制。上述过程中，电流环控制是最核心的部分，其作用是通过电流的负反馈缩短IGBT模块组输出电压在电感和电容上的时间延时，减少系统时间常数，换个角度来说就是减少了输出电压在电感和电容上的相移，从而使输出电压与给定电压的相位保持一致，这是本专利技术区别于传统逆变器控制的关键所在，也是产品中最具特色的部分，是产品优越性的核心所在。PID模块采用电力系统中常用的两阶串联超前滞后校正模块，其传递函数为：其中KDC为直流增益，T1，T2，T3，T4为时间常数。试验表明，本实施例提供的单相逆变器的双闭环控制方法相比传统方法电压响应速度快，无输出相位偏差，且输出谐波低，具有明显的优越性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单相逆变器的双闭环控制方法，单相逆变器包括依次并联的电解电容模块组、IGBT模块组及滤波电容，IGBT模块组与滤波电容之间串联有电感；电解电容模块组连接直流输入，滤波电容后输出电压Uo、输出电流iL；其特征在于：所述双闭环控制方法包括两个PID模块，采集输出电压Uo和输出电流iL，计算出给定电压与实时反馈的输出电压Uo的偏差，首先送入PID模块一，得到输出后，再将输出结果减去实时反馈的输出电流iL后送入PID模块二，PID模块二输出Uc与实时反馈的输出电压Uo相加后送入PWM发生器，产生PWM脉冲后直接控制IGBT模块组的输出，从而完成整个系统的控制。

【技术特征摘要】
1.一种单相逆变器的双闭环控制方法，单相逆变器包括依次并联的电解电容模块组、IGBT模块组及滤波电容，IGBT模块组与滤波电容之间串联有电感；电解电容模块组连接直流输入，滤波电容后输出电压Uo、输出电流iL；其特征在于：所述双闭环控制方法包括两个PID模块，采集输出电压Uo和输出电流iL，计算出给定电压与实时反馈的输出电压Uo的偏差，首先送入PID模块一，得到输出后，再将输出结果减去实时反馈的输出电流iL后送入PID模块二，PID模块二输出Uc与实时反馈的输出电压Uo相加后送入PWM发生器，产生PWM脉冲后直接控制IGBT模块组的输出，从而完成整个系统的控制。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴飞，吴雅杰，曹政，黄涛，郑琪，
申请(专利权)人：上海纳信实业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31