Control de voltaje del inversor - Problemas de estabilidad

En respuesta a su segunda pregunta (que es la más fácil), su esquema del 5% produce un sistema que está casi garantizado para mostrar un cierto grado de inestabilidad. Digamos que (solo como un ejemplo) un ciclo de trabajo del 50% da una salida ligeramente baja, y el 52.5% (1.05 veces 50) da una salida ligeramente alta. Luego, el sistema "cazará", cambiando de un lado a otro entre los dos ciclos de trabajo. Este es un problema clásico con sistemas de retroalimentación con salidas cuantificadas. La solución también es clásica: establezca una "zona muerta" en la que se ignoren los pequeños errores en la salida deseada. En general, la zona muerta debe ser igual o mayor que el doble de la cuantificación de salida; en su ejemplo, +/- 5%.

La primera pregunta es un poco más difícil, ya que depende de cuánto error pueda tolerar. Un controlador proporcional proporciona un error proporcional al inverso de la ganancia de realimentación: cuanto mayor sea la ganancia, menor será el error. En principio, este error se puede hacer arbitrariamente pequeño aumentando la ganancia. Sin embargo, dado que siempre hay un retardo alrededor de dicho bucle (en este caso, el obvio es la rectificación y el filtrado de la salida del transformador de realimentación, pero el filtrado requerido para eliminar los armónicos de la salida del puente también cuenta), en algún momento en aumento la ganancia hará que el bucle se vuelva extremadamente inestable. Si se alcanza este límite mientras el error es demasiado grande, se requieren medidas más sofisticadas. Este también es un problema clásico, y usted es consciente de la solución clásica: un controlador PID. En cuanto a si necesitas o no esta solución, bueno, eso depende de ti. No hay forma de que alguien pueda decirlo sin un análisis detallado del sistema.

Le sugeriré que mire las cosas de manera ligeramente diferente ...

Para evitar las inestabilidades debidas a la retroalimentación negativa tanto como sea posible, razonaría que la fuente de alimentación de 400 VCC mantendría la salida sinusoidal en gran medida en el nivel óptimo y, si este nivel de CC disminuyera, podría concluir que mi voltaje sinusoidal de salida Había caído la misma cantidad. En otras palabras, use feed-forward para ayudar tanto como sea posible y luego ver cómo se realiza.

Entonces, si los 400 V cayeron un 5%, aumente el PWM en un 5% para compensar. Si puede controlar con más precisión que el 5% (y hacerlo continuamente), consideraría hacer eso. Esto reduce a la mitad tu problema de retroalimentación potencial.

Si no está contento de que 400V dc "en gran medida" refleje la amplitud de salida, entonces, ¿se está ejecutando demasiado cerca del límite con los mosfets del puente H?

Básicamente está proponiendo un controlador de histéresis. Funciona pero oscilará alrededor de su punto de ajuste.

Un controlador P siempre introducirá un error de estado estable. El controlador PI es el controlador P sin el error de estado estable. Si este controlador PI es lo suficientemente rápido y si mide el voltaje con cada ciclo de conmutación, puede hacer que su convertidor reaccione a los transitorios causados por la conmutación en una gran carga. Sin embargo, necesitará un marco de referencia giratorio para deshacerse de cualquier error de estado estable.