电学计量检定及测量的误差原因探讨

电学计量检定及测量的误差原因探讨
【摘要】引起电学计量检定及测量误差的原因有很多，所以电学计量检定员一定要全面了解这些可能造成误差的因素，尽可能的降低检定或测量结果的误差。

基于此，本文主要针对电学计量检定及测量的误差原因进行了探讨。

【关键词】电学；计量；检定；测量；误差
0 引言
电压型PWM整流器能实现能量双向流动并且具有输入电流正弦性好、单位位功率因数、整流电路侧谐波含量低等特性，经常被用于整流、交流传动和无功补偿、以及有源滤波等变流控制中。

为了提高整流器控制性能，国内外学者将各种控制方式应用于电压型PWM整流器，除了传统的线性控制策略外，近些年兴起的一些非线性控制策略，如单周控制、Lyapunov控制、H-∞控制、无源控制等用于对电压型PWM整流器进行控制，取得了很好的控制效果。

基于无源理论的控制是一种本质上的非线性控制，基于无源理论的控制是从能量的角度处理问题，能够从全局定义，实现全局稳定，无奇异点，对未知参数和未建模动态具有很强的鲁棒性。

具有其它控制策略不可比拟的优点，被国内外学者广泛关注。

对整流器的无源控制一般都是以阻尼注入的形式进行的，反应速度会因阻尼注入变大而大加快，稳态误差减小，输出直流电压稳定性能变好，但THD值较大，反之亦然，阻尼注入过小，反应速度降低，稳态误差变大，但是THD值比较小，所以如果注入定阻尼的话很难控制效果，本文将研究注入变阻尼的无源控制技术，采用跟踪微分器予以实现。

通过仿真实验可以看出变阻尼注入能够进一步提高整流器的动静态性能。

1 电压型PWM主电路
电压型PWM整流器主电路如图1所示，图1中uu=uv=uw，Su、S v、Sw 为整流器开关函数，将Sj定义为单极性二值逻辑开关函数，令Sj=j=u、v、w=1时，上桥臂导通，下桥臂关断，令Sj=0时下桥臂导通，上桥臂关断；uDC为直流电压，R，L用于滤波。

图1 电压型PWM整流器主电路图
2 电压型PWM整流器EL模型
为建立数学模型，首先作理想假设，电源设为三相平衡正弦电压；滤波电感是线性的，且不考虑饱和；开关管为理想开关，无损耗。

将整流器在三相坐标系中的系统变量变换到两相同步旋转坐标系中，经过变换整理可以得到电压型PWM整流器EL方程，u为系统输入：
MX·+Jx+Rx=u
其中，M=L000L0002C3，x=idiquDC=x1x2x3，u=uduq0，J=0-ωLSdω L0Sq-Sd-Sq0，R=R000R00023RL
3 无源控制器设计及变阻尼注入
令系统的能量存储函数为：V=12xTMx，根据无源理论，可以证明该系统是无源的。

得到无源控制率为：
Sd=Um+Ra1id-Im（Ra1+R）uDCRSq=U1q+Ra2iq-ωLImuDCR
本文采用跟踪微分器实现变阻尼的注入，开始时注入较大阻尼，结束时注入较小阻尼，可以在开始时取较大值，结束时取较小值。

4 仿真分析
由MATLAB仿真实验得到的仿真曲线如图2所示：
图2 RL=50Ω时变阻尼注入整流器仿真结果
5 结论
本文采用跟踪微分器对电压型PWM整流器实现变阻尼注入，从仿真结果可以看出，系统启动速度很快，启动过程平滑，鲁棒性较强，同时该系统能够实现单位功率因数、交流电流低谐波及直流电压恒定确定的平衡点。

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