基于基准频率自适应谐波准谐振控制器的宽变频逆变电源控制研究

作     者：刘海春 过仕安 钱强 谢少军 

作者机构：南京航空航天大学自动化学院 河海大学能源与动力学院 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2024年第20期

页      面：6462-6474页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52277183) 

主　　题：变频逆变电源 谐波抑制 准谐振控制 相位补偿 自适应控制 

摘      要：360～800 Hz宽变频交流电源系统是多电飞机电力系统的主要发展方向之一。为实现宽变频中频逆变电源在包括带整流型非线性负载等工况下的宽范围谐波抑制，保证其任意基准频率下的输出电压质量，提出一种基于频率基准自适应谐波准谐振控制器的控制策略。基于滤波电感电流反馈，设计了包含数字控制延迟补偿的有源阻尼方案，以抑制输出滤波器的谐振尖峰，对电压控制器的被控对象进行校正使系统得到简化；设计并采用积分与准比例谐振相结合的基波追踪控制器以消除基波频段的稳态误差；提出基准频率自适应的补偿角度设计方法以实现谐波准谐振控制在电压环控制带宽之外的谐波抑制。在理论分析的基础上，搭建了一台300～800 Hz/600 W单相逆变器样机并进行实验测试，结果表明，采用该控制策略的逆变器能够实现宽基波频段内任意基准频率下的宽范围谐波抑制，且具有良好的稳态和动态输出特性。