[发明专利]一种数字化变频调压信号源控制方案及系统

权利要求书

1.一种数字化变频调压信号源控制方案及系统，其特征在于，首先在调制比恒定的条件下改变后级PWM单相逆变器的直流输入电压，根据给定的输出电压的频率和幅值指令，与输出电压作差经电压外环控制器得到电感电流内环控制器的输入，同时给定电压指令经过前馈环节也构成了内环控制器另一输入，在电流控制环和电压控制环作用下生成后级PWM单相逆变器控制指令，得到所需输出电压。

2.根据权利要求1所述的调制比恒定条件，其特征在于，根据后级PWM逆变器的输出电压的变化，调整前级DC/DC变换器的输出电压，保持调制比恒定。

3.根据权利要求1所述的一种数字化变频调压信号源控制方案及系统，其特征在于，包括：

后级PWM单相逆变器：其拓扑结构为全桥电压型PWM逆变电路，后接LC滤波电路；

电容电压电感电流双环控制器：外环电容电压控制器用于控制输出电压，内环电感电流控制器用于限制电流大小，以便在发生短路故障时保护开关管；

电压指令前馈控制环节：用来消除系统的稳态误差。

4.根据权利要求1或2所述的一种数字化变频调压信号源控制方案及系统，其特征在于，所述后级PWM单相逆变器包括，开关管Q₅、开关管Q₇构成的H桥单元第一桥臂，开关管Q₆、开关管Q₈构成的H桥单元第二桥臂，滤波电感L_f2和滤波电容C_f2串联，一端与第一桥臂中电相连，另一端与第二桥臂中电相连，负载与滤波电容C_f2并联连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种数字化变频调压信号源控制方案及系统，其特征在于，所述电容电压电感电流双环控制器具体为：

给定输出电压参考指令与实际输出电压作差，经过电容电压PI控制器得到电感电流参考值，经过电感电流PI控制器得到对应的调制波，经过后级PWM单相逆变器输出电压。

6.根据权利要求1或2所述的一种数字化变频调压信号源控制方案及系统，其特征在于，所述电压指令前馈控制环节具体为：

给定输出电压参考指令经过一前馈环节对电感电流参考值进行控制，该前馈环节传递函数为电流环及被控对象函数的倒数，使得输出电压实现无静差控制。

7.根据权利要求6所述的一种数字化变频调压信号源控制方案及系统，其特征在于，所述前馈环节传递函数为sC/G_ic(s)，C为滤波电容，s为拉斯算子，G_ic(s)为电流环的闭环传递函数。