電學計量檢定及測量的誤差原因探討

【摘 要】引起電學計量檢定及測量誤差的原因有很多，所以電學計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果的誤差。基于此，本文主要針對電學計量檢定及測量的誤差原因進行了探討。

【關鍵詞】電學；計量；檢定；測量；誤差

0 引言

電壓型PWM整流器能實現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、整流電路側諧波含量低等特性，經常被用于整流、交流傳動和無功補償、以及有源濾波等變流控制中。為了提高整流器控制性能，國內外學者將各種控制方式應用于電壓型PWM整流器，除了傳統的線性控制策略外，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，實現全局穩定，無奇異點，對未知參數和未建模動態具有很強的魯棒性。具有其它控制策略不可比擬的優點，被國內外學者廣泛關注。

對整流器的無源控制一般都是以阻尼注入的形式進行的，反應速度會因阻尼注入變大而大加快，穩態誤差減小，輸出直流電壓穩定性能變好，但THD值較大，反之亦然，阻尼注入過小，反應速度降低，穩態誤差變大，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，采用跟蹤微分器予以實現。通過仿真實驗可以看出變阻尼注入能夠進一步提高整流器的動靜態性能。

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為整流器開關函數，將Sj定義為單極性二值邏輯開關函數，令Sj=j=u、v、w=1時，上橋臂導通，下橋臂關斷，令Sj=0時下橋臂導通，上橋臂關斷；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

為建立數學模型，首先作理想假設，電源設為三相平衡正弦電壓；濾波電感是線性的，且不考慮飽和；開關管為理想開關，無損耗。將整流器在三相坐標系中的系統變量變換到兩相同步旋轉坐標系中，經過變換整理可以得到電壓型PWM整流器EL方程，u為系統輸入：

MX·+Jx+Rx=u

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

3 無源控制器設計及變阻尼注入

令系統的能量存儲函數為：V=12xTMx，根據無源理論，可以證明該系統是無源的。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現變阻尼的注入，開始時注入較大阻尼，結束時注入較小阻尼，可以在開始時取較大值，結束時取較小值。

4 仿真分析

由MATLAB仿真實驗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果

5 結論

本文采用跟蹤微分器對電壓型PWM整流器實現變阻尼注入，從仿真結果可以看出，系統啟動速度很快，啟動過程平滑，魯棒性較強，同時該系統能夠實現單位功率因數、交流電流低諧波及直流電壓恒定確定的平衡點。

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[責任編輯：陳雙芹]