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Stability Analysis and Controller Synthesis for Single-Loop Voltage-Controlled VSIs

机译：单回路电压控制VSI的稳定性分析和控制器综合

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This paper analyzes the stability of digitally voltage-controlled voltage-source inverters (VSIs) with the linear voltage regulators. It is revealed that the phase lags, caused by using the resonant controller and the time delay of a digital control system, can stabilize the single-loop voltage control without damping of the LC -filter resonance. The stability region for the digital single-loop resonant voltage control is then identified, considering the effects of different discretization methods for the resonant controller. An enhanced voltage control approach with a widened stability region is subsequently proposed, and a step-by-step design method of the proposed controller is developed based on the root contours in the discrete z-domain. Simulations and experimental tests of a 400-Hz VSI system validate the stability analysis and the performance of the proposed control approach.
机译：本文分析了带有线性稳压器的数字电压控制电压源逆变器（VSI）的稳定性。结果表明，由谐振控制器和数字控制系统的时间延迟引起的相位滞后可以稳定单回路电压控制，而不会抑制LC滤波器的谐振。然后考虑谐振控制器的不同离散化方法的影响，确定数字单回路谐振电压控制的稳定区域。随后提出了一种具有扩展的稳定区域的增强型电压控制方法，并基于离散z域中的根轮廓，开发了所提出控制器的逐步设计方法。对400 Hz VSI系统的仿真和实验测试验证了所提出控制方法的稳定性分析和性能。

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