電學(xué)計(jì)量檢定及測量的誤差原因探討

【摘 要】引起電學(xué)計(jì)量檢定及測量誤差的原因有很多，所以電學(xué)計(jì)量檢定員一定要全面了解這些可能造成誤差的因素，盡可能的降低檢定或測量結(jié)果的誤差。基于此，本文主要針對電學(xué)計(jì)量檢定及測量的誤差原因進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】電學(xué)；計(jì)量；檢定；測量；誤差

0 引言

電壓型PWM整流器能實(shí)現(xiàn)能量雙向流動并且具有輸入電流正弦性好、單位位功率因數(shù)、整流電路側(cè)諧波含量低等特性，經(jīng)常被用于整流、交流傳動和無功補(bǔ)償、以及有源濾波等變流控制中。為了提高整流器控制性能，國內(nèi)外學(xué)者將各種控制方式應(yīng)用于電壓型PWM整流器，除了傳統(tǒng)的線性控制策略外，近些年興起的一些非線性控制策略，如單周控制、Lyapunov控制、H-∞控制、無源控制等用于對電壓型PWM整流器進(jìn)行控制，取得了很好的控制效果。基于無源理論的控制是一種本質(zhì)上的非線性控制，基于無源理論的控制是從能量的角度處理問題，能夠從全局定義，實(shí)現(xiàn)全局穩(wěn)定，無奇異點(diǎn)，對未知參數(shù)和未建模動態(tài)具有很強(qiáng)的魯棒性。具有其它控制策略不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，被國內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注。

對整流器的無源控制一般都是以阻尼注入的形式進(jìn)行的，反應(yīng)速度會因阻尼注入變大而大加快，穩(wěn)態(tài)誤差減小，輸出直流電壓穩(wěn)定性能變好，但THD值較大，反之亦然，阻尼注入過小，反應(yīng)速度降低，穩(wěn)態(tài)誤差變大，但是THD值比較小，所以如果注入定阻尼的話很難控制效果，本文將研究注入變阻尼的無源控制技術(shù)，采用跟蹤微分器予以實(shí)現(xiàn)。通過仿真實(shí)驗(yàn)可以看出變阻尼注入能夠進(jìn)一步提高整流器的動靜態(tài)性能。

1 電壓型PWM主電路

電壓型PWM整流器主電路如圖1所示，圖1中uu=uv=uw，Su、S v、Sw為整流器開關(guān)函數(shù)，將Sj定義為單極性二值邏輯開關(guān)函數(shù)，令Sj=j=u、v、w=1時，上橋臂導(dǎo)通，下橋臂關(guān)斷，令Sj=0時下橋臂導(dǎo)通，上橋臂關(guān)斷；uDC為直流電壓，R，L用于濾波。

圖1 電壓型PWM整流器主電路圖

2 電壓型PWM整流器EL模型

為建立數(shù)學(xué)模型，首先作理想假設(shè)，電源設(shè)為三相平衡正弦電壓；濾波電感是線性的，且不考慮飽和；開關(guān)管為理想開關(guān)，無損耗。將整流器在三相坐標(biāo)系中的系統(tǒng)變量變換到兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中，經(jīng)過變換整理可以得到電壓型PWM整流器EL方程，u為系統(tǒng)輸入：

MX·+Jx+Rx=u

其中，M=L000L0002C3，x=idiquDC=x1x2x3，u=uduq0，J=0-ωLSdω L0Sq-Sd-Sq0，R=R000R00023RL

3 無源控制器設(shè)計(jì)及變阻尼注入

令系統(tǒng)的能量存儲函數(shù)為：V=12xTMx，根據(jù)無源理論，可以證明該系統(tǒng)是無源的。得到無源控制率為：

Sd=Um+Ra1id-Im（Ra1+R）uDCRSq=U1q+Ra2iq-ωLImuDCR

本文采用跟蹤微分器實(shí)現(xiàn)變阻尼的注入，開始時注入較大阻尼，結(jié)束時注入較小阻尼，可以在開始時取較大值，結(jié)束時取較小值。

4 仿真分析

由MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)得到的仿真曲線如圖2所示：

圖2 RL=50Ω時變阻尼注入整流器仿真結(jié)果

5 結(jié)論

本文采用跟蹤微分器對電壓型PWM整流器實(shí)現(xiàn)變阻尼注入，從仿真結(jié)果可以看出，系統(tǒng)啟動速度很快，啟動過程平滑，魯棒性較強(qiáng)，同時該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)單位功率因數(shù)、交流電流低諧波及直流電壓恒定確定的平衡點(diǎn)。

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[責(zé)任編輯：陳雙芹]