基于极点配置的逆变器双环控制方案
2．1 基于电感电流的双环控制
在逆变器数学模型的基础上，建立单相逆变器电感电流内环电压外环控制系统框图如图3所示，在这个双环控制方案中，电流内环采用PI调节器，电流调节器Gi的比例环节用来增加逆变器的阻尼系数，使整个系统工作稳定，并且保证有很强的鲁棒性；电流调节器的积分环节逐渐减小电流环稳态误差。电压外环也采用PI调节器，电压调节器的作用是使得输出电压波形瞬时跟踪给定值。这种电流内环电压外环双环控制的动态响应速度较快，并且静态误差很小。
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由图3可得：
由式(2)～式(7)可知，整理后得到电感电流内环电压外环控制系统的传递函数关系为：
由式(3)～式(7)可知双环控制系统的闭环特征方程为：
假设四阶双环控制系统的希望闭环主导极点为：
式中ξr，ωr，分别为希望的阻尼比和自然频率，希望的闭环非主导极点分别为s
式中m，n是正的常数，其取值越大则由s1，s2，s3,s4四个极点确定的四阶系统响应特性越接近由闭环主导极点决定的二阶系统，一般m，n=5～10均可，由此得到了满足动态性能要求的希望的闭环系统特征方程为：
比较式(9)，式(10)有：
式中：
整理式(11)～式(14)得：
式(15)表示k2i有3个解：一个实数根、两个复数根，只有实数根才是k2i的解，假定实数根仍用k2i表示，则：
由此可知，式(11)，式(15)，式(16)，式(17)为基于极点配置设计的双环控制系统控制器参数。双环控制系统的控制器参数按常规方法设计，需考虑两个调节器之间的响应速度、频带宽度的相互影响与协调，控制器设计步骤复杂，还需要反复试凑验证；采用极点配置方法大大简化了设计过程，同时能满足高性能指标要求，这种设计方法具有明显的优越性。
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