考虑数字控制延时的UPS逆变系统控制器设计

TP273; 为了对不间断电源(UPS)逆变控制系统进行精确设计,分析了数字控制延时对逆变控制系统性能的影响,并提出考虑延时环节的逆变系统控制器设计方法.首先,基于状态空间平均法建立逆变系统的数学模型,分析了控制延时环节对系统稳定性的影响;然后,针对单相220 V/50 Hz的逆变系统将数字化PID双环控制技术应用其中,得到一种参数易于整定的单相UPS逆变控制算法,采用广义Z变换理论来描述数字控制延时环节,改进控制系统的模型,给出了考虑延时环节的数字PID控制器参数的修正设计方法;最后,通过MATLAB/Simulink仿真和实验进行了验证.结果表明,在考虑控制延时下,采用数字PID双环控制的单相UPS逆变控制系统的输出电压稳压精度小于1％,THD(谐波失真)小于2％,负载端突变时系统恢复常态的时间约为1.2 ms,可以有效提升逆变系统输出的稳态性能和动态响应性能.