TMS320LF2407A基于DSP数字控制系统的逆变器设计(4)
（c）平均值电流控制法比峰/谷值电流控制法的应用范围更广，它几乎适用于任何形式的开关电路，对输入或输出电流的变化进行控制。
(3)电流滞环控制技术
具有电流滞环跟踪PWM控制的PWM变压变频器的A相控制原理图如下。
其中电流控制其实带滞环的比较器，环宽为2h。将给定的电流i 与输出电流i 进行比较，电流偏差△i 超过±h时，经滞环控制器HBC控制逆变器A相上（或下）桥臂的功率器件动作。B、C二相的原理图均与此相同。
图1.4 电流滞环控制原理图
采用电流滞环跟踪控制时，变频器的电流波形与PWM电压波形如下图。在ton时刻，i < i ，且△i = i - i >h,滞环控制器HBC输出正电平，使上桥臂功率开关器件VT1导通，输出电压为正，使i 增大。直到i = i +h ，△i =-h,使滞环翻转，HBC输出负电平，关断VT1，并经延时后驱动VT4。但此时VT4未必能导通，由于电机绕组的电感作用，电流i 不会反向，而是通过二极管VD4续流，使VT4受到反向钳位而不能导通，输出电压为负。此后，i 逐渐减小，直到i = i -h，到达滞环偏差的下限值，使HBC再翻转，又使VT1导通。这样，VT1与VD4交替工作，使输出电流i 快速跟随给定值i ，两者的偏差始终保持在±h范围内。
图1.5 电流滞环控制波形图
1.2.3 单周期控制技术
单周控制的基本思想是通过改变Ton或Tof使，每一个开关周期内使受控量的平均值恰好等于或正比于基准信号。
特点：单周期控制技术对输入信号波动控制的动态特性要比电压型和电流型控制技术好，而对经滤波器后输出电压的稳压精度不如电压型和电流型控制技术。
1.3 逆变器的数字控制技术和模拟控制技术
根据电压调节器的实现方式，可以将逆变器的控制策略分为模拟控制和数字控制两种形式。传统的模拟控制在逆变器中应用广泛，技术成熟，控制性能优良，成本较低，但模拟控制也存在一些缺陷：
• 控制电路由模拟器件构成，元件数量众多，型号繁杂，不便于大规模生产
• 模拟器件的工作特性易随自身老化和环境变化而改变，降低了控制系统的一致性和可靠性
• 设计周期长，调试复杂，产品升级换代困难
• 模拟控制方式比较单一，较难实现先进的复杂控制算法
• 很难实现逆变器的网络化、智能化管理文护
伴随着数字信号处理技术的飞速发展，数字控制技术已经成功地应用到电力电子与电力传动控制领域中来。各种数字控制器件中，数字信号处理器（DSP ）成为逆变器数字控制的首选。目前，德州仪器 （Texas Instruments ）、MOTOROLA 、ADI 公司相继推出了适用于逆变电源数字控制的 DSP 芯片，其中，以 TI 公司的TMS320系列 DSP 最具代表性。逆变器采用数字化控制，具有如下优点 ：
• 可以方便地用软件实现复杂的控制策略，改善系统性能
• 简化了硬件设计，减少了模拟元件数量，提高了系统抗干扰能力和可靠性
• 各电源模块一致性好，易于标准化，模块化，升级方便，有效地缩短了设计研制周期
• 系统文护方便，可以通过各种接口进行在线监控，故障查询诊断，软件调试修复等功能，实现网络化管理
• 便于实现多个电源模块并联运行，组成可靠性更高的冗余供电系统
尽管数字控制有许多突出优点，伴随着对模拟控制器的数字化过程，也产生了一些新的问题，影响了逆变器的控制性能，限制了数字控制的使用范围。
数字控制逆变系统中，由于采样速率、计算延时等影响，造成控制量不得不延时起作用，表现为数字调节器的输出信号有延时效应，引起逆变输出电压波形畸变，增大了输出电压的谐波含量。控制变量的延时效应等价于在控制系统中串入延时环节，导致系统的相位滞后。以 PID 控制数字逆变器为例，为了保证控制系统有足够的稳定裕度，系统前向通道增益只能取的较小，于是增大了系统静差，降低了控制特性。
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