一种准ir调节器应用于负载电压波形跟踪控制环的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于调节器应用技术领域，涉及一种准IR调节器应用于负载电压波形跟 踪控制环的方法。
【背景技术】
[0002] 传统的PID调节器由于具有结构简单、操作便捷、对数学模型具有较强的鲁棒性， 以及参数易于整定的优点，在工业控制系统上得到了广泛的应用。但是，当系统带宽为3? 5倍的工频，要求对工频及低频信号有较高的跟踪精度时，传统的PID调节器就无法满足系 统高跟踪精度的要求。
[0003] 针对无整流器、无变压器及无储能电容的串联型电压暂变补偿拓扑，当集总电路 带宽较窄并且系统存在与指令信号同频的正弦扰动的时候，PID调节器则无法使输出准确 跟踪输入，导致母线电压一直下降不能上升，为解决这一问题，提出了一种准IR调节器，并 将其应用于负载电压波形跟踪控制环中，它能实现输出精确跟踪输入。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种准IR调节器应用于负载电压波形跟踪控制环的方法， 解决了PID调节器在系统带宽受限并存在与指令信号同频的正弦扰动时，难以同时高精度 跟踪含低频偏移的正弦信号，解决了母线电压只降不升的问题。
[0005] 本发明所采用的技术方案是，一种准IR调节器应用于负载电压波形跟踪控制环 的方法，具体按照以下步骤实施：
[0006] 步骤1、构建准IR调节器；
[0007] 步骤2、先将经步骤1构建的准IR调节器串联于控制闭环的前向通道中，然后将指 令队(s)与反馈信号Uf(s)比较后的误差信号e作为准IR调节器的输入信号，输出信号为 控制信号u;
[0008] 步骤3、利用步骤2中得到的控制信号U来控制半桥逆变器中开关管的开通或关 断，实现输出准确跟踪指令信号。
[0009] 本发明的特点还在于：
[0010] 步骤1具体按照以下步骤实施：
[0011] 步骤1. 1、构建准IR调节器的传递函数G(S)，具体算法如下：
[0012]
【主权项】
1. 一种准IR调节器应用于负载电压波形跟踪控制环的方法，其特征在于，具体按照以 下步骤实施： 步骤1、构建准IR调节器； 步骤2、将经步骤1构建的准IR调节器串联于控制闭环的前向通道中，将指令队(s)与 反馈信号Uf (s)比较后的误差信号e作为准IR调节器的输入信号，输出为控制信号u; 步骤3、利用步骤2中得到的控制信号u来控制半桥逆变器中开关管的开通或关断，实 现输出准确跟踪指令信号。
2. 根据权利要求1所述的准IR调节器应用于负载电压波形跟踪控制环的方法，其特征 在于，所述步骤1具体按照以下步骤实施： 步骤1. 1、构建准IR调节器的传递函数G(s)，具体算法如下：
式中，已知参数：I；为50Hz工频所对应的时间常数，
为阻尼比；待定参 数：K为调节器的稳态增益值，为时间常数； 步骤1. 2、将准IR调节器内集成有两种算法，具体如下：
令s=j?0; 得到如下算法：
在谐振点有幅值条件|GK(j| =已谐振峰值下，得到1\与Ti的关系如下：
步骤1.3、根据步骤1.2得到的GK(s)，计算得到心(8)在系统带宽处的增益值Ara， ?。为系统带宽，具体算法如下：
步骤1. 4、根据已知的控制对象的稳态增益值K_，得到准IR调节器的稳态增益值K与GK(s)在系统带宽处的增益值之间的关系具体如下：
根据系统的稳定性确定已的值后，通过计算得到准IR调节器的稳态增益值K及时间 常数
3. 根据权利要求1所述的准IR调节器应用于负载电压波形跟踪控制环的方法，其特征 在于，所述步骤2中准IR调节器通过导线依次与半桥逆变器、RC检测电路及电压检测模块 连接构成闭合回路。
4. 根据权利要求3所述的准IR调节器应用于负载电压波形跟踪控制环的方法，其特征 在于，所述半桥逆变器内集成有如下算法：
K_为半桥逆变器的稳态增益，T1为半桥逆变器等效的时间常数，s为复频域变量。
5. 根据权利要求3所述的准IR调节器应用于负载电压波形跟踪控制环的方法，其特征 在于，所述RC检测电路内集成有如下算法：
1~2为RC检测电路等效的时间常数，s为复频域变量。
6. 根据权利要求3所述的准IR调节器应用于负载电压波形跟踪控制环的方法，其特征 在于，所述电压检测模块内集成有如下算法：
T3为电压监测模块等效的实践常数，s为复频域变量。
【专利摘要】本发明公开了一种准IR调节器应用于负载电压波形跟踪控制环的方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、构建准IR调节器；步骤2、将经步骤1构建的准IR调节器串联于控制闭环的前向通道中，将指令UL(s)与反馈信号Uf(s)比较后的误差信号e作为准IR调节器的输入信号，输出为控制信号u；步骤3利用步骤2中得到的控制信号u控制开关管的开通或关断，最终实现输出准确跟踪指令信号。本发明准IR调节器应用于负载电压波形跟踪控制环的方法是将准IR调节器应用于无整流器、无变压器、无储能电容的串联型电压暂变补偿拓扑的负载电压波形跟踪控制环中，提高了输出电压对工频及低频偏移信号的跟踪精度，从而解决了母线电压无法上升的问题。
【IPC分类】G05B11-42
【公开号】CN104570723
【申请号】CN201410659274
【发明人】陈增禄, 程新红, 夏冠亚, 刘翠
【申请人】西安工程大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年11月18日