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SPWM全桥逆变器参数在线辨识研究_论文

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维普资讯 http://www.cqvip.com 第1卷 O 第7 期  电 子 元 器 件 主 硐  E e t n cCo o e t De i e p ia in   l cr i  mp n n & o vc   Ap lc t s o V0. 0 N07 _ 1  1   I . 2 0 年7 0 8 月  J1 0 8 u.2 o   S WM全桥逆变器参数 在线辨识 研究掌 P   范欣 .王艳 铄  ( 南交通 大学 电 气工程 学 院 ,四川 成都 西   摘 60 3) 10 1   要 :在 对 S WM全桥 逆 变器 结构 模 型进 行 分 析 的 基 础 上 ,给 出 了S WM中频 全桥 逆 变器  P P 参 数 的在 线辨 识 方 法 。该 方 法基 于状 态空 间方程 和递 推 最 小二 乘 法 ,并 通过 检 测 电感 电流 、   输 出电压 及 开 关 量 来在 线 辨识 逆 变器 的 滤 波 电 感 、 滤 波 电容 及 其 等 效 串联 电 阻和 负载 等 参  数 , 以便 为故 障诊 断及 自适应 控 制提供 参考 。   关 键词 :S WM;逆 变器 ;在 线辨识 ;递 推 最 小二乘 法  P 0 引 言    * 年来 ,随着集 成 电路 制造 技 术 的发 展 ,功  率 电子器 件 应用 技术 的 日趋 成熟 ,电力 电子技 术  在航 天航 空 、工 业生 产 、数 据通 信等 系 统 中得 到  了广 泛应 用 。 同时 ,相关 产业 的发 展 也对 电力 电  子 系 统 中的变 换器 性 能提 出 了更 高 的要 求 。为 了  达 到更 高 的系 统稳 定性 和 暂态 响应 ,在线 故 障诊  R  断 与 自适应 控 制技 术应 运 而生 ,而这 两项 技术 的  基 础 主要表 现 在系统 参 数 的在线 辨 识等 方 面 。数  字控 制技 术 的发 展 ,为 在线 辨识 的实 现 提供 了软  图 1 全 桥 逆 变 器 等 效 电路    全桥逆 变 器 的等 效 电路 。   一 般 情 况 下 ,S WM全 桥 逆 变器 的 控制 方 式  P 硬件 条件  逆 变 器作 为 电力 电子 变换 器 的一 种 ,已经 广  泛应 用于 生产 与生 活 的各 个领 域 ,本 文 建立 了一  种 逆 变 器 的 状 态 空 间模 型 ,并 在 这 个 模 型 基 础  主 要 有 两 种 :双 极 性 控 制 方 式 和 单 极 性 控 制 方  式。   双极 性 控制 方 式如 图2 ()所 示 ,该 方 法 中 , a   逆 变 桥 的对 角开 关 管 同时开 通 和关 断 ,两组 互补  导通 。逆 变桥 输 出 电压 在+ 和一 E E电* 之 间切 换 ,   整 个输 出 电压在 一个 周 期 内所 得到 的是 两态输 出  电压 波形 。   单 极 性控 制方 式 如 图2 ( b )所 示 ,该 方式 中 ,   上 ,通 过递 推 最小 二乘 法对 中频单 相全 桥 逆变 器  参 数 在 线 辨识 技 术 进 行 研 究 ,最后 通 过Smuik i l   n 仿 真 ,验 证 了该方 法 的有效 性 。   1 S WM全 桥 逆 变 器 模 型 的构 建    P 在 S WM全 桥递 变 器 的建 模 中 ,开 关 器件 通  P 逆 变桥 的 对角 开关 管 同 时开 通 和关 断 ,两 组开 关  管 不能 同 时导 通 。 当对角 开关 管 开通 时 ,逆变 桥  输 出 电压 为 + E或一 E: 当桥 臂 上 部 两 只 开 关 管 或  下 部 两 只 开 关 管 同 时关 断 时 ,逆 变 桥 的输 出 为  零 。整个 输 出 电压 在一 个周 期 内所 得 到 的是 三态  输 出电压 波形 。   通 过 上述 推 导 以后 可 以发 现 ,上 述两 种 控制  方 式 的 逆 变 器 的 状 态 空 间 方 程 的表 达 式 是 一 致  的 .其模 型为 :   常都被 视 作理 想元 件 ;滤 波 电感 的等 效 串联 电 阻  由于对 输 出的影 响 很小 ,所 以在参 数 辨识 时 可 以  忽 略 ;而滤 波 电容 的等效 串联 电阻对 输 出的影 响  较 大 ,所 以需 要 对 其 进行 辨识 。 图1 示 是 一 种  所 收 稿 日期 : 0 8 0 — 3 2 0 — 1 0  ¥ 金 项 目: 国 家 自然科 学基 金 资 助 项 目 ( 6 7 5) 基 5 7 0 6  0 7   电 手充 器 件 左 硐  2 0 .  ̄ .ca n 8 0 87 1 ed.    W 3 W c 维普资讯 http://www.cqvip.com 第2 8 第 7 1卷 年 月 O 期  0 7  0 撬恭衙    一 V1  o  0 ON. . 7 1 J1 0 8 u.2 0   2 在 线 辨 识  O  一0    :   由于 最小 二乘 法 每 测得 一 组新 数 据都 要 重 新  I V  \ V  /  V   V U0 L—    —  _ _   O  厂   一 一    J   计 算一 次估 计 值, 而且 原 来所 有数 据都 要保 留 ,这  使 存储 容 量越来 越 大, 计算 工作 量 也越 来越 大 ,所  以 .该 方 法 不适 合用 于在线 辨 识 。而 递 推 最t - J-  ̄  乘 法则 可 以 克服 上述 问题 ,它 具有 跟 踪 时变 参数  的能力 ,所 以 ,本设 计 采用 递 推最 小 二乘 法 来进  行 参数 的在 线辨 识 。   由式 (1可 得 : 2   1   -  ( a )双极 性控 制   — -  



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