逆變電源的控制算法
① 數字PID控制
PID控制是一種具有幾十年應用經(jīng)驗的控制算法,控制算法簡(jiǎn)單,參數易于整定,設計過(guò)程中不過(guò)分依賴(lài)系統參數,魯棒性好,可靠性高,是目前應用最廣泛、最成熟的一種控制技術(shù)。它在模擬控制正弦波逆變電源系統中已經(jīng)得到了廣泛的應用。將其數字化以后,它克服了模擬PID控制器的許多不足和缺點(diǎn),可以方便調整PID參數,具有很大的靈活性和適應性。與其它控制方法相比,數字PID具有以下優(yōu)點(diǎn):
a、PID算法蘊涵了動(dòng)態(tài)控制過(guò)程中過(guò)去、現在和將來(lái)的主要信息,控制過(guò)程快速、準確、平穩,具有良好的控制效果。
b、PID控制在設計過(guò)程中不過(guò)分依賴(lài)系統參數,系統參數的變化對控制效果影響很小,控制的適應性好,具有較強的魯棒性。
c、PID算法簡(jiǎn)單明了,便于單片機或DSP實(shí)現。
采用數字PID控制算法的局限性有兩個(gè)方面。一方面是系統的采樣量化誤差降低了算法的控制精度;另一方面,采樣和計算延時(shí)使得被控系統成為一個(gè)具有純時(shí)間滯后的系統,造成PID控制器穩定域減少,增加了設計難度。
② 狀態(tài)反饋控制
狀態(tài)反饋控制可以任意配置閉環(huán)控制系統的極點(diǎn),實(shí)現了逆變電源控制系統極點(diǎn)的優(yōu)化配置,有利于改善系統輸出的動(dòng)態(tài)品質(zhì),具有良好的瞬態(tài)響應和較低的諧波畸變率。但在建立逆變器的狀態(tài)模型時(shí)將負載的動(dòng)態(tài)特性考慮在內,因此狀態(tài)反饋控制只能針對空載和已知的負載進(jìn)行建模。由于狀態(tài)反饋控制對系統模型參數的依賴(lài)性很強,使得系統的參數在發(fā)生變化時(shí)易導致穩態(tài)誤差的出現和以及動(dòng)態(tài)特性的改變。例如對于非線(xiàn)性的整流負載,其控制效果就不是很理想。
電源由線(xiàn)性電源過(guò)渡到開(kāi)關(guān)電源,再由開(kāi)關(guān)電源轉型到數字電源,這是行業(yè)的不可逆趨勢。
ARCH電源早在2011年就啟動(dòng)了這方面的技術(shù)儲備研究。
SINPRO電源也此時(shí)差不多時(shí)啟動(dòng)數字電源開(kāi)發(fā),目前這兩家公司都有陸續推出相關(guān)電源產(chǎn)品。
PID控制是一種具有幾十年應用經(jīng)驗的控制算法,控制算法簡(jiǎn)單,參數易于整定,設計過(guò)程中不過(guò)分依賴(lài)系統參數,魯棒性好,可靠性高,是目前應用最廣泛、最成熟的一種控制技術(shù)。它在模擬控制正弦波逆變電源系統中已經(jīng)得到了廣泛的應用。將其數字化以后,它克服了模擬PID控制器的許多不足和缺點(diǎn),可以方便調整PID參數,具有很大的靈活性和適應性。與其它控制方法相比,數字PID具有以下優(yōu)點(diǎn):
a、PID算法蘊涵了動(dòng)態(tài)控制過(guò)程中過(guò)去、現在和將來(lái)的主要信息,控制過(guò)程快速、準確、平穩,具有良好的控制效果。
b、PID控制在設計過(guò)程中不過(guò)分依賴(lài)系統參數,系統參數的變化對控制效果影響很小,控制的適應性好,具有較強的魯棒性。
c、PID算法簡(jiǎn)單明了,便于單片機或DSP實(shí)現。
采用數字PID控制算法的局限性有兩個(gè)方面。一方面是系統的采樣量化誤差降低了算法的控制精度;另一方面,采樣和計算延時(shí)使得被控系統成為一個(gè)具有純時(shí)間滯后的系統,造成PID控制器穩定域減少,增加了設計難度。
② 狀態(tài)反饋控制
狀態(tài)反饋控制可以任意配置閉環(huán)控制系統的極點(diǎn),實(shí)現了逆變電源控制系統極點(diǎn)的優(yōu)化配置,有利于改善系統輸出的動(dòng)態(tài)品質(zhì),具有良好的瞬態(tài)響應和較低的諧波畸變率。但在建立逆變器的狀態(tài)模型時(shí)將負載的動(dòng)態(tài)特性考慮在內,因此狀態(tài)反饋控制只能針對空載和已知的負載進(jìn)行建模。由于狀態(tài)反饋控制對系統模型參數的依賴(lài)性很強,使得系統的參數在發(fā)生變化時(shí)易導致穩態(tài)誤差的出現和以及動(dòng)態(tài)特性的改變。例如對于非線(xiàn)性的整流負載,其控制效果就不是很理想。
電源由線(xiàn)性電源過(guò)渡到開(kāi)關(guān)電源,再由開(kāi)關(guān)電源轉型到數字電源,這是行業(yè)的不可逆趨勢。
ARCH電源早在2011年就啟動(dòng)了這方面的技術(shù)儲備研究。
SINPRO電源也此時(shí)差不多時(shí)啟動(dòng)數字電源開(kāi)發(fā),目前這兩家公司都有陸續推出相關(guān)電源產(chǎn)品。