三相逆变器控制：比例谐振与状态反馈的最优策略

"采用比例谐振和状态反馈的三相逆变器最优控制"，这篇论文发表于2013年8月的《西安交通大学学报》，由王恒利、付立军等多位作者共同撰写。研究针对三相逆变器控制的挑战，即常规线性二次型调节器在指令跟踪上的不足以及线性二次型最优跟踪方法无法消除稳态误差的问题。 正文: 在电力电子领域，三相逆变器是一种重要的电力转换设备，广泛应用于工业、电力系统和新能源领域。常规的线性二次型调节器（LQR）方法在设计三相逆变器控制系统时，往往难以实现精确的指令跟踪。另一方面，尽管基于线性二次型最优跟踪方法的控制系统能够进行指令跟踪，但其无法解决由系统非线性特性导致的稳态误差。 论文提出了一种创新的比例谐振和状态反馈控制策略，该策略融合了内模原理。内模控制理论是控制理论中的一个分支，它能够确保控制器对系统内部动态的完全补偿。在此策略中，首先通过内模原理将输出反馈转化为状态反馈，这有助于改善系统的动态响应。接着，通过将线性二次型最优控制的输出跟踪问题转化为状态调节器问题，从而克服了LQR方法在指令跟踪和消除稳态误差两方面的缺陷。 通过最优参数整定，这一控制策略成功地应用于三相逆变器，使得控制系统在指令跟踪上表现出色，同时有效地消除了稳态误差。论文通过仿真和实际的430 kW样机验证了这种方法的有效性，结果显示，输出电压的总谐波畸变率小于1%，即使在30%的不平衡负载条件下，电压不平衡度也能保持在1.5%以下，这表明该策略能提供良好的稳态和动态性能。 关键词涉及到比例谐振控制，这是一种常用于改善系统动态性能的技术，它可以有效地抑制谐波并提高系统的稳定性。线性二次型调节器（LQR）则是一种广泛应用的控制策略，旨在最小化系统性能指标。内模原理则为设计能够补偿系统内部动态的控制器提供了理论基础。电压型逆变器则是论文讨论的核心设备，它通过改变直流电源电压来产生可调的交流电压输出。 该研究为三相逆变器的控制设计提供了新的思路，结合比例谐振和状态反馈，实现了一种既能精确跟踪指令又能消除稳态误差的优化控制方案，对于提升三相逆变器在实际应用中的性能具有重要价值。