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两电平换流器仿真模型存在的问题,设计PI控制参数

最开始发现仿真模型出现问题时,找到问题存在于死区时间大于PWM波的控制周期,于是将死区模块设置为Off delay,但是当死区模块设置为Off delay时,未改变Simple Time,无论输入为什么,输出都是高电平,导致仿真出错,所以只要去掉死区模块即可。图1为设置Off delay时死区模块输入与输出的对比。图2为去掉死区模块后得到测量得的仿真波形。

 

  图1设置Off delay时死区模块输入与输出的对比

 

  图2 去掉死区模块后得到测量得的仿真波形

 

  • 2) 参数设计

电流环采集逆变器输出负载上的电流信号,与电流给定值进行比较,通过计算(PI调节器)得到输出电压。输出电压经过PWM模块的调制,输出PWM信号作用到逆变器上。逆变器响应PWM信号,输出电压作用到负载上。

  

  

在上图中,CPU在红色点处进入中断,读取了电流反馈值,然后进行PI调节器的计算,得到输出电压(或者三角波比较值)。但是输出电压不是立即作用出去的,通常会等到三角波回到0计数点,才会将比较值输出。这样就造成了采样和计算的延时,也就是第一个绿色虚框中的一阶延时Ts。输出的比较值和三角波进行比较,产生PWM信号,上图中的橘黄色线。调制特点决定了还有0.5Ts的延时,也就是第二个绿色虚框中的分母部分。

Kpwm系数和很多因素有关,比如park变换矩阵、调制方式、系统标幺值选取等等。也就是逆变器输出的电压(单位V)和PI调节器输出的变量之间的比例关系。这个值没有一个确定的数值,每个人的计算习惯不一样,该值会完全不一样。

仿真参数:

电压外环参数设计如下:

电压外环参数设计还未彻底明白,此处取仿真范例的PI值,KuP=0.01,KuI=3

改变电流内环参数测得的各项仿真波形如下:

 

 

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阿飞啊
LV.6
2
2021-04-07 15:10
帖子内容很清楚,学习了!
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yuanbao
LV.1
3
2021-04-09 11:06
电压参数值怎么算比较准确?
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2021-04-13 15:51
@yuanbao
电压参数值怎么算比较准确?
设计PI控制的话,就是电压和电流环?实际电路和仿真有多大差距
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k6666
LV.9
5
2021-04-14 12:27
@阿飞啊
帖子内容很清楚,学习了!
这个参数KuP=0.01,KuI=3的取值有什么依据吗?考虑的是?
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2021-04-14 22:35
电压外环参数设计还未彻底明白
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鲁珀特
LV.4
7
2021-04-15 19:59
如果T较短,负载变化较大,是否可以引入PID控制器。
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Richie_Li
LV.3
8
2021-04-16 09:30
@鲁珀特
如果T较短,负载变化较大,是否可以引入PID控制器。
数字电源一般都只会用PI,PID中的D本身就是一个震荡因子,一般都不会加进去。
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lkings
LV.6
9
2021-04-16 21:26
没有原理图,楼主设计的是个什么电路,想完成什么功能的
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2021-04-17 12:35
@阿飞啊
帖子内容很清楚,学习了!
相互学习
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2021-04-17 12:39
@k6666
这个参数KuP=0.01,KuI=3的取值有什么依据吗?考虑的是?
外环当时还没有调好,所以外环的比例参数取得是内环的五分之一,而积分参数是盲调的。
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2021-04-17 12:41
@yuanbao
电压参数值怎么算比较准确?
没有绝对的准确,一般参考书本传统PI,按照传递函数或者传统一阶二阶系统数学模型调节的,所以工程中对理论计算得到的参数仍需进一步理论修正
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2021-04-17 12:42
@dy-wCPc4Nyt
电压外环参数设计还未彻底明白
所以有好的方法可以分享啊
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2021-04-17 12:50
@Richie_Li
数字电源一般都只会用PI,PID中的D本身就是一个震荡因子,一般都不会加进去。
您说的没错,但我的设计只有PI,实际PI基本就够用,D为微分,为预测,加入会有一点震荡。数字电源一般用PI没问题。 实际大多时候 例如电机 大部分为一阶惯性系统,使用也PI没问题的。我之前遇到过快反镜FSM,本身系统在开环的时候,给阶跃都有震荡,其加入D的方法可以消除,所以PID的方法也有应用的。
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郭专
LV.1
15
2021-04-19 10:38
这个是要实现什么功能呢?
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阿飞啊
LV.6
16
2021-04-21 09:14

学习学习

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zhanceshen
LV.2
17
2021-04-22 18:43

谢谢楼主分享,写的很清楚,希望分享下电流内环PR控制器设计哈

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2021-04-22 22:22

PI控制的话,实际结果和计算公式一样?

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pzg1989
LV.4
19
2021-04-23 12:20

学习了,讲的很清楚

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2021-04-24 15:04
@阿飞啊
学习学习

共同学习哈

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2021-04-24 15:04
@郭专
这个是要实现什么功能呢?

两电平换流器

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2021-04-24 15:05
@zhanceshen
谢谢楼主分享,写的很清楚,希望分享下电流内环PR控制器设计哈

好的 等有机会 可以做一个

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2021-04-24 15:05
@liuxiaofei126
PI控制的话,实际结果和计算公式一样?

计算公式 只是参考 具体还要在工程中去调试

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2021-04-24 15:05
@pzg1989
学习了,讲的很清楚

共同学习

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tarrien
LV.2
25
2022-01-27 14:47

很好的原创贴!!

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