三相逆变器鲁棒双环控制策略:基于离散积分滑模的电压跟踪

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"三相电压型逆变器的鲁棒跟踪双环控制器 (2008年),郑雪生,李春文,汤洪海,戎袁杰,清华大学自动化系" 这篇2008年的论文主要探讨了三相电压型逆变器在面临负载变化和参数扰动时如何实现高效稳定的电压输出。作者们提出了一种基于αβ模型的电感电流内环与电压外环的双闭环控制器设计。这种设计旨在确保逆变器在动态响应、稳态精度和波形失真率方面达到理想状态。 电压外环采用了离散积分滑模控制(Discrete Integral Sliding Mode Control,DISMC)策略,其主要目的是提升系统的稳态性能,并增强系统的鲁棒性,即对系统参数变化和外部扰动的适应能力。离散积分滑模控制是一种先进的控制理论,它通过设计滑动模式表面和相应的控制律,使得系统状态能够快速且精确地滑向预设的滑动模态,从而提高系统的稳定性和抗干扰性能。 论文中进行了正弦波跟踪的仿真实验,实验结果显示,在突加纯阻性负载的情况下,系统能在短短的2毫秒内完成调整,表明了其快速的动态响应。在这一过程中,输出电压的总谐波畸变率(Total Harmonic Distortion,THD)仅为3.46%,这代表了良好的波形质量。而当系统参数发生缓慢变化时,THD进一步降低到0.13%,证明了控制器在面对参数变化时仍能保持极低的波形失真。 仿真结果有力地证明了该双环控制策略在应对大幅度的系统参数变化和负载变动时,依然能够保持逆变器输出电压的精确跟踪,验证了该控制策略的可行性与实用性。该研究对于提高电力电子设备在实际应用中的性能具有重要意义,特别是在工业自动化、电力系统和新能源领域。 关键词涉及到的核心技术包括:三相电压型逆变器、双环控制和离散积分滑模控制。这些关键词反映了研究的主要内容和技术手段,其中三相电压型逆变器是电力电子领域中的关键设备,双环控制是控制理论中用于提高系统性能的常见方法,而离散积分滑模控制则是增强系统鲁棒性的高级控制策略。论文发表于《清华大学学报(自然科学版)》,并被归类在工程技术的TM464(电力电子技术)和TP13(自动控制技术)类别下,具有较高的学术价值。