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UPS逆变器的控制技术研究

吕晓红  
【摘要】:随着电力电子技术和IT技术的迅速发展,不间断电源的需求越来越大,对其性能的要求也越来越高。逆变器控制技术是不间断电源的核心技术,它直接直接影响着不间断电源的性能,本文主要以UPS逆变器的控制技术作为研究对象。 逆变器控制的技术指标主要为暂态响应速度、稳定精度以及鲁棒性等。本文在论述了逆变器控制技术发展与现状的基础上,指出了目前常规控制方法中所存在的问题,即逆变电源输出稳态特性与动态性能不能兼顾的问题。针对此问题,本文从多环控制和无差拍控制两个方面进行了尝试,提出了一种新的基于DSP的无差拍控制器电压、电流双环反馈控制方案。此方案可使不间断电源输出电压波形兼具良好的稳态和暂态特性,适用于线性及非线性负载。 本文首先分析了各种UPS电源逆变器的控制技术,比较了各种主要的数字控制算法的优劣,提出了双环无差拍控制的总体方案:外环采用PI控制,实现系统的稳定;内环采用干扰无差拍控制,以达到系统动态的稳定性。本论文围绕UPS的控制技术进行理论计算、仿真分析与系统实现三个方面进行了阐述。首先建立了控制系统的数学模型和仿真模型;然后在MATLAB6.5环境下进行了综合仿真分析,证明了所选用方法的可行性和优越性;最后介绍了以高性能数字信号处理器TMS320LF2407A为控制核心的UPS逆变器控制系统的软硬件设计。


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