电压外环（电压外环和电流内环的作用）

本文目录一览：

• 1、恒压输出如何实现电流内环电压外环电压相等
• 2、单相pwm整流器双闭环控制电压外环和电流内环的作用
• 3、如何理解pi双闭环控制?
• 4、SVPWM中的调制比、调制度、过调制以及电压利用率
• 5、电流环为什么要作为内环,电压环作为外环?
• 6、为什么是电压外环,不是电压内环?

恒压输出如何实现电流内环电压外环电压相等

恒压输出再双环控制系统实现电流内环电压外环电压相等。对于双环控制系统，恒压模式下，如果电压环是内环，电流环是外环，内环电压环在工作，外环电流环没有参与控制，或者说外环失效了，如果电压环是外环，电流环是内环，双环都在工作，外环电压环的PI输出作为内环电流环的给定。

实现方式是设定两个基准参数，分别用来控制电流与电压。在充电初期，因为输出电压低，没有达到电压的限制值。所以只有一个控制环路——电流环在发挥作用，输出电流被控制，工作方式为恒流输出。

电流如果是外环：当然也可以。但是你总是先设计出电流内环，然后再用G（S）框图变换的方法，人为的变成电流外环电压内环的形式。似乎没这个必要，大家都用设计出来的框图形式——电压外环、电流内环。

单相pwm整流器双闭环控制电压外环和电流内环的作用

1、电压外环的主要功能是调节单相电压型PWM整流器输出的直流电压，确保其稳定在预设的参考值上。

2、电流内环的作用，主要是控制网侧电流的幅值与相位，控制电动机磁场强度，使得电动机的转矩能够与指令保持一致。电压外环的作用，主要是控制单相电压型PWM整流器输出的直流侧电压。

3、电流内环控制器的目标是通过电流负反馈手段，确保流过电感的电流达到给定幅值和相位，而电压外环的作用是引入电压的负反馈，维持直流侧电压稳定。在PWM整流器中，电流控制环节要求具备有功分量和无功分量的前馈解耦，这一特性是设计上的难点之一。对于无法理解外环输出作为内环输入的问题，其核心在于能量控制。

4、此外，我们还探讨了滞环电流控制（Bang-Bang）策略，借鉴了相关论坛文章，其控制算法在仿真中表现出良好的抗干扰性能。同时，基于dq旋转坐标系的解耦控制，为图腾柱提供了更为精确的控制框架，与单相PWM整流器相似，确保了电流内环的解耦和电压前馈的精确性。

如何理解pi双闭环控制?

1、理解PI双闭环控制，我们需要把握控制系统的两大核心：电流内环PI控制器和电压外环PI控制器。该控制方法并非题目示意图所示的“电流滞环直接电流控制法”，而是具有电流内环采用滞环控制，电压外环采用PI反馈控制的特性。

2、速度环输入的是速度，输出的也应该是电压。电压会影响速度。其实双闭环是这样工作的。实际速度与设定速度有偏差，速度环控制电压输出，使电机实际速度向设定速度靠近，在靠近的过程中，可能会造成电机过流，所以增加电流环使电流限制在允许范围内，当电流被限制时，牺牲了一部分调速的性能。

3、双闭环PI调节器是一种在传统PI（比例积分）调节器基础上进一步改进的控制方案。它采用了两个反馈回路，即速度回路和位置回路，以实现更加精准的控制。其主要特点如下： 速度误差快速响应：双闭环PI调节器能够通过速度回路中的比例项和积分项对速度误差进行快速响应，并驱动执行器来实现控制。

4、ASR的作用：转速调节器是调速系统的主导调节器，它使转速 n 很快地跟随给定电压变化，稳态时可减小转速误差，如果采用PI调节器，则可实现无静差。对负载变化起抗扰作用，其输出限幅值决定电机允许的最大电流，变结构，实现非线性控制。

5、双闭环回路中，内环给定的电压值在正常情况下是相同的，当内环电压值升高或降低的时候对应外环就有一个电压差，进而给出一个大小不一的电信号进而进行总内环电路的电压升高或降低。

6、反馈闭环控制系统具有良好的抗扰性能，它对于被反馈环的前向通道上的一切扰动作用都能有效的加以抑制。采用转速负反馈和PI调节器的单闭环调速系统可以在保证系统稳定的条件下实现转速无静差。但如果对系统的动态性能要求较高，例如要求起制动、突加负载动态速降小等等，单闭环系统就难以满足要求。

SVPWM中的调制比、调制度、过调制以及电压利用率

1、调制比（m）定义为调制波的峰值与载波的峰值之比。在SVPWM中，调制比计算为m=sqrt（3）Uref/Udc。当参考电压Uref幅值恰好等于内切圆半径时，调制比为1；当Uref幅值等于外接圆半径时，理论上调制比为154，但实际上无法实现。调制度（n）是相电压基波幅值与Udc输出的最大相电压基波幅值之比。

2、电压利用率是评估调制策略效率的重要指标。在采用SVPWM策略时，其电压利用率可在线性区域内实现100%，这相较于SPWM策略显示出优势。然而，实际利用率仅为86%，表明还有提升空间。六阶梯线电压峰值，即在1倍Udc条件下的电压值，其计算方法见图表。

3、在探讨SVPWM（空间矢量脉宽调制）过调制时，首先需要明确线性调制区的概念。线性调制区指的是调制范围在输出极限六边形的内切圆内，这一区间内，参考电压调制比保持在0至1之间，相对应的输出电压调制比则在0至0.9069区间内波动。

电流环为什么要作为内环,电压环作为外环?

1、整个反馈系统是为了控制电机速度，因此，首先想到用电压环控制；然后发现即使有了电压环，还要调整输出转矩和负载匹配，才能得到更好的调速特性，因此，在电压环的基础上，在控制对象的前面加上了电流环调整转矩和负载匹配。简而言之，电压环是主体，电流环是个补丁。

2、在充电初期，因为输出电压低，没有达到电压的限制值。所以只有一个控制环路——电流环在发挥作用，输出电流被控制，工作方式为恒流输出。到了充电末期，输出电压达到了电压的限制值，这时候电压环开始发挥作用，输出电压被限制，电流环失去作用，工作方式为恒压输出。

3、外环电压，说明电路控制目标是电压，而内环的电流控制是辅助控制。一般内环的时间常数要小于外环，以便于在精密性和快速性之间求得平衡。 直流给定电压与反馈电压相减后（负反馈），送入PI调节器。

为什么是电压外环,不是电压内环?

1、如果是稳压，那么外环一般来说是电压环+电流内环，原因是最开始所说。如果是稳流一般来说可以是单电流环，可也以是电压外环+电流内环，甚至可以是电流外环+电压内环。

2、外环电压，说明电路控制目标是电压，而内环的电流控制是辅助控制。一般内环的时间常数要小于外环，以便于在精密性和快速性之间求得平衡。直流给定电压与反馈电压相减后（负反馈），送入pi调节器。其实，电压调节器中的比例环节，这时相当于一个导纳，与电压差信号相乘后就变成后续电流调节器的给定值了。

3、整个反馈系统是为了控制电机速度，因此，首先想到用电压环控制；然后发现即使有了电压环，还要调整输出转矩和负载匹配，才能得到更好的调速特性，因此，在电压环的基础上，在控制对象的前面加上了电流环调整转矩和负载匹配。简而言之，电压环是主体，电流环是个补丁。