基于虚拟阻尼补偿的恒功率负载系统控制方法

宋欣达，　郑世强

(1.北京航空航天大学 惯性技术重点实验室，北京 100191；2.北京航空航天大学 新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室，北京 100191；3.北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心，北京 100191)



基于虚拟阻尼补偿的恒功率负载系统控制方法

宋欣达1，2，3，郑世强1，2，3

(1.北京航空航天大学 惯性技术重点实验室，北京 100191；2.北京航空航天大学 新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室，北京 100191；3.北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心，北京 100191)

电动机负载广泛存在于各个工业领域，其闭环控制对前级功率系统表现为恒功率负载(constant power loads, CPL)特性，即负阻抗特性，给系统带来了稳定性的影响。针对基于前置BUCK变换器的电动机驱动系统稳定性问题进行了研究。首先对基于前置BUCK变换器的电机驱动系统进行了建模，分析了影响系统稳定性的机理，在此基础上提出了一种基于虚拟阻尼补偿的控制策略，这种方法可以在不增加系统损耗的前提下有效抑制负阻抗特性对直流母线电压的影响，并给出了补偿系数的设计流程。仿真和实验证明这种方法提高了系统稳定性，增加了电机驱动系统稳定带载的能力。

电机驱动；buck；恒功率负载；虚拟阻尼补偿；稳定性

0　引　言

恒功率负载通常是指正常工作时系统从前级电源吸收的功率基本保持恒定值的一类负载[1]，即输出功率基本恒定的负载，广泛存在于各类工业设备中，例如电机驱动系统、理想闭环的功率转换模块、以及各类分布式配电系统等都具有恒功率负载特性[2-4]，其具有的负增益阻抗特性影响了系统的稳定性。……