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| 題 名 | 以數位信號處理器為基礎之全數位式UPS之研製=DSP-Based Digital Control of A PWM Inverter for Sine Wave Tracking by Optimal State Feedback Technique |
|---|---|
| 作 者 | 何濂洵; 鄒應嶼; | 書刊名 | 電力電子技術 |
| 卷 期 | 32 1996.04[民85.04] |
| 頁 次 | 頁50-60 |
| 分類號 | 448.3 |
| 關鍵詞 | 不斷電源供應器; 最小平方法; 總諧波失真; 極點安置; 數位信號處理器; UPS; Least-squares; THD; Pole placement; DSP; |
| 語 文 | 中文(Chinese) |
| 中文摘要 | 不斷電電源供應系統(UPS)由於其負載的多樣化與非線性等特性,使其 輸出之交流電壓常因負載之切換與波動而造成電壓變化與波形失真。為了克服此 一問題,本文提出一種以最小平方誤差(Least-Squares Error,LSE)為基礎的數位式極 點安置(pole placement)控制設計方法,來設計UPS的數位控制器,並採用單晶片數 位信號處理器(TMS320C14)來實現此一全數位式UPS控制器。此法可根據所需求 之時域響應,以最小平方誤差方式得到相對應之狀態回授增益,並使系統的極點 置於所期望的區域內,這種方法的優點在於能以較低的取樣頻率得到較高的系統 頻寬,同時具有強韌的特性。此數位控制器根據儲存於記憶體的正弦參考信號, 以瞬時輸出電壓與濾波器電感電流為回授信號,所得之誤差根據所設計的控制律 (control law)以軟體方式計算出所欲送出之脈寬調變波,完成數位式的閉路控制。 此控制器之取樣頻率為4KHz,功率之開關頻率為20KHz,輸出電壓之暫態誤差可 於五個取樣週期內衰減至5之內,對整流性負載當其峰均因數(crestfactor)為3時, 輸出電壓之THD亦低於5。模擬與實驗結果顯示,本文提出之控制器設計方法, 可有效地設計出符合規格的微電腦數位控制UPS,使其輸出電壓具有低總諧波失 真(THD)、低穩態誤差及良好暫態響應等特性。 |
| 英文摘要 | This paper proposes a fully digital Control Scheme for the closed-loop regulationof a single-phase PWM inverter used to synthesize a sinusoidal waveform even underlarge load variation. An accurate sampled-data model of the PWM inverter consider-ing the sensor dynamics has been derived. The optimal state feedback gains of theproposed digital controller are determined by fitting a specified step response through steepest descent method. The gating signals of the switching devices are computed atevery sampling instant by instantaneous feedback of the inductor current and outputvoltage. The design proceduce of the proposed digital controller and its software realization have been described in detail. Moreover, a DSP-based (TMS320C14) fullydigitally controlled PWM inverter has been constructed to verify the proposed controlscheme. The simulation and experimertal results show that satisfactory results can stillbe obtained even at low sampling frequency. |
本系統中英文摘要資訊取自各篇刊載內容。