2009年--外文翻译--重复控制策略的交流电子负载的能量回收（译文）

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1、PDF外文：http:/ 2800 字 ,1700 汉字， 8500 英文字符  出处： Shaokun W, Zhenyi H, Chuanbiao P. A repetitive control strategy of AC electronic load with energy recyclingJ. 2009. 重复控制策略的交流电子负载的能量回收  Wang Shaokun, Hou Zhenyi, Peng Chuanbiao 电讯工程学院，空军工程大学，西安，陕西，中国， 710077 电话： + 86-29-84798479，传 真： + 86-29-847

2、98479，电子邮件： wsk9001 163 关键词： 交流电子负载，负载模拟器， 能源 回收，重复控制。  摘要： 交流电子负载的能量回收是一 种 新类型的测试设备，它可以模拟多种负载特性 ， 也 可以反馈到损耗小 、 功率因数高 的 电力系统 中 。相比传统的负载装置，通常 节省 超过 80%能源 。它 具有 节能，环保 ， 使用方便 等特点 ，具有广阔的应用 前景 。在本文中， 介绍了系统 中 交流电子特性负载能量回收和有功功率平衡 的 关键技术 。 为要求模拟交流电子负载电流特性仿真的准确性， 对 重复控制 交流电子负载的能量回收进行了研究，并 对 重复负载模拟器的控制 进

3、行了 分析。 在 仿真的基础上仿真结果做了理论分析， 仿真结果表明 ， 大大提高 输入电流精度负载模拟器 和 精度负载模拟 器 。  1. 引言  交流电子负载是一 种新的类型的电力电子仪器，可以与相同的功能，如电阻，电感和电容 等 所有种 类 负载 运行。 在研究或测试 ， 它被广泛用于变频器， UPS，电子发电机组等 。 在传统的测试中，在传统的测 试中，正常的负载，如电阻器，不仅浪费了大量的测试能量，而且还 不利于 热电阻的测试。 所以，当 这种 能量回收 的 交流电子负载 被引用时，测试的能量几乎没有损耗和高功率因数的反馈到电力系统当中。 没有热量产 生，它具有较高

4、的输出效率 。 因此，交流电子负载的能量回收是一种新型的测试设备 ， 具有广泛的应用前景。  交流电子负载的关键技术是电流特性 、 高功率因数 、 高效率的模拟和能量回馈 1 - 3。电源电路的拓扑结构是双 PWM 转换器，不同的控制策略 被用在这两个阶段。模拟控制策略被用于在第一阶段中（负载模拟器），如 PID 控制 4，滞环控制等 5，和双带 PLL 的闭环反馈控制是用于在第二阶段（能量再生）。随着新的控制理论的发展，一些新的 控制技术 应用在 交流电子负载 以 提高其性能。  在文献 6 7 应用在 UPS 测试 中的 电 子负载模拟器 是被研究的。 它是一种基于 P

5、LC 控制的电压源，通过改变电压和相位， UPS 和市电系统之间的能量将反馈到市电系统。 但它的瞬时功率和有功功率不是独立的。在文献 8中，提出 了一个共同的电子负载与能量回收，结束两个组成双向视觉敏感受体（电压源整流器）。这两个视觉敏感受体都有一个共同的直流电容。第一阶段是整流模式和第二阶段是换流器模式。 控制器的两个阶段是独立的。 但谐波的测试源不参与。 在文献 9，提出了补偿赖账交流电子负载的电流控制器的延迟，实现线性状态反馈和极点位置 ， 延迟的影响被消除，因此，无差拍控制完全 实现了电流回路。  本文在文献 11的主电路拓扑结构，采用精度高 的 交流电子负载模拟，该电路拓扑

6、中使用 了 重复控制策略，提出 了 负载模拟器输入电流 的 精度 ， 更 加 完善的理论分析和仿真 的 结果表明，然后 是 负载模拟的精度。因此， 该 策略是交流电子负载的负载特性模拟的有效途径。  2 主电路拓扑和有功功率平衡  2.1 主电路拓扑  图 1 中所示的单相交流电子负载的主电路拓扑 8。 它有两个组成双向视觉敏感受体。这两个视觉敏感受体都有一个共同的直流电容。在图 1 中，左侧的VSR（第一阶段）是负载模拟器，右侧 VSR（第二阶段）是能量再生器。通 过一定的控制策略，输入的振幅和相位的电流负载模拟器是基于 PLC 控制来模拟一个真实的阻抗负载。常

7、见的直流电容的能量传递负载模拟器能源 能够 再生。第二个阶段是一个逆变器，其中反馈单位功率因数设置为公用电力系统从测试吸收的能量。    图 1 主电路拓扑的单相交流电子负载     2.2 有功功率的平衡和公共直流电容电压控制  如图所示，图 1， 是输入电压的交流电子负载（被测试的设备的输出电压），是交流电子负载（被测试的设备的输出电流）的输入电流， 是普通的直流侧电容电压， 的输出电流负载模拟器， 的能量再生器的输入电流 ， 是输出电流的交流电子负载（回收电流）， 是交流电子负载的输出电压（电压的公用电力系统）在文献 8 9，有源功率平衡

8、和共同的直流电容器电压的交流电子负载控制进行了研究。如图 2 所示，在理想状态下，从测试的能量将充分 的反馈到市电系统。  所以     和        那么     从方程（ 1）  - （ 4）中，共同的直流电容器平衡的输入和输出功率，等于交流电子负载的输入和输出功率的平衡，所以普通的直流电容器的电压是一个常数。 为了这个目的，一个共同的直流电容器电压控制回路中添加能量再生， 一保持整个系统的功 率平衡。  3 重复控制的负载模拟器  这两个阶段的交流电子负载控制器是独

9、立的。控制策略的负载模拟器的性能是 负载特性仿真的关键。在本文中， 提出 一个新的重复控制策略，电压向前循环，改善输入电流的波形精度和降低的模拟误差。  重复控制理论是基于内模原理的一种新的理论。根据内部模型的原则，任何参考输入的零误差跟踪 是 可以完成，如果一台发电机的输入参考被包括在一个稳定的闭环系统 中 ，如果 是 一台发电机， 是 可以完成输入 的 。重复控制器与周期信号的控制系统中的内部模型原理 相比， 是一种特殊情况。它具有更好和更可靠的的稳态特性 101112。  如图 2 所示的重复控制的负载模拟器。 为输入电流参考值 ； 是输入电流 ； 是输入电压， 为周期的延时单元 ； 是重复控制补偿 ； 是模型的