一種電流跟蹤控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及控制技術(shù)，特別是設(shè)及一種電流跟蹤控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 為適應(yīng)社會(huì)需求與科技進(jìn)步的發(fā)展，作為民用與工業(yè)領(lǐng)域中常見(jiàn)電氣裝置的整流 器也不斷進(jìn)行改進(jìn)。近幾年，國(guó)外學(xué)者提出了由不同類(lèi)型整流器串或并聯(lián)結(jié)合而成的混合 整流器，比如，=電平PWMboost整流器與單開(kāi)關(guān)=相boost整流器通過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)方式組 成=相=電平混合整流器；其中，=電平PWMboost整流器在=相=電平整流器中用于補(bǔ) 償單開(kāi)關(guān)S相boost整流器的電流波形，在交流網(wǎng)側(cè)形成與電網(wǎng)電壓同步的正弦電流。圖 1是現(xiàn)有技術(shù)中S電平PWMboost整流器的電路組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，S相電壓 源U。、Ub、U。提供的各相總電流i。、ib、i。分別被分兩支，第一支分電流為單開(kāi)關(guān)；相boost 整流器輸入電流，且分別為第二支分電流為S電平PWMboost整流器輸入電流， 且分別為iy。、iyb、iy。。S電平PWMboost整流器各相輸入電流iy。、iyb、iw分別經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)電 感L。、Lb、L。后，一方面對(duì)應(yīng)經(jīng)過(guò)由整流二極管K1~K6組成=相整流橋的整流后通過(guò)正向 直流母線連接到直流側(cè)正向電容C+的正極、通過(guò)負(fù)向直流母線連接到直流側(cè)負(fù)向電容(：_的 負(fù)極；另一方面分別通過(guò)S相開(kāi)關(guān)S。、Sb、S。后連接至中性點(diǎn)0。中性點(diǎn)0同時(shí)與正向電容 C+的負(fù)極、負(fù)向電容C_的正極連通。該里，當(dāng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)取Si= 1，當(dāng)開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)取Si= 0, i=a,b,C。根據(jù)圖 1 可得到；Ui=Ldiw/化+Ui〇+u〇N;其中，U10= (1-Si)si即（iw)Udc/2、
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電流跟蹤控制方法，對(duì)于包括三電平PWMboost整流器的混合整流器而言，其 特征在于，所述電流跟蹤控制方法包括如下步驟： 步驟1、獲取所述混合整流器的三相給定電流義與采集得到的三相輸入實(shí)時(shí)電流1"的 偏差;其中，所述混合整流器三相輸入的相序?yàn)閍、b、c，Sa、Sb、S。為所述混合整流器三 相開(kāi)關(guān)，三相給定電流/"與三相輸入實(shí)時(shí)電流inffl對(duì)應(yīng)；a、b、c均為參數(shù)，且n=a,b,c; 步驟2、按照由小到大的順序，根據(jù)如下三相設(shè)定占空比:
對(duì)所述混合整流器三相輸入的相序進(jìn)行排序，得到排序結(jié)果為x、y、z，且重新排序后所 述混合整流器中的開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)表示為Sx、Sy、Sz，重新排序后的所述混合整流器三相輸入實(shí)時(shí) 電流對(duì)應(yīng)表示為ix、iy、iz，重新排序后的三相給定電流對(duì)應(yīng)表示為4、<、<，重新排序 后的三相占空比對(duì)應(yīng)表示為Dx、Dy、Dz;其中，un為所述混合整流器三相輸入電壓，三相輸入 電壓un、三相設(shè)定占空比 <、所述三電平PWMboost整流器中的三相開(kāi)關(guān)Snffl對(duì)應(yīng)；L為 串接在所述混合整流器三相輸入電壓源與對(duì)應(yīng)的三電平PWMboost整流器中三相整流橋之 間的電感；Ts為三相開(kāi)關(guān)Sn的工作周期； 步驟3、根據(jù)所述混合整流器的電路結(jié)構(gòu)，得到：
其中，Tx、Ty、1；分別為開(kāi)*SX、開(kāi)關(guān)Sy、開(kāi)關(guān)Sz在工作周期1\內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間；Uxdc =sign(ux) |Udc|、Uydc=sign(uy) |Udc|、Uzdc=sign(uz) |Udc| ;uox= -(1/3)Uxdc ?sign(ux)、u0y =_(l/3)Uydc ?sign(uy)、uoz= _(1/3)Uzdc ?sign(uz) ;uoxy=uox+uoy，uoxyz=uox+uoy+uoz;
步驟4、判別0〈Tx〈Ts/2、0〈Ty〈Ts/2或0〈Tz〈Ts/2是否成立：如果成立，則Tx、Ty、Tz均在脈 寬調(diào)制范圍內(nèi)，執(zhí)行步驟6;如果不成立，則1；、1；或Tz在脈寬調(diào)制過(guò)調(diào)制范圍內(nèi)，執(zhí)行步驟 5 ； 步驟5、對(duì)Tx、1；或Tz進(jìn)行修正； 步驟6、獲取開(kāi)關(guān)Sx的占空比Dx= 2TX/Ts、開(kāi)關(guān)Sy的占空比Dy= 2Ty/Ts、開(kāi)關(guān)Sz的占 空比Dz= 2TZ/TS; 步驟7、對(duì)三相占空比Dx、Dy、Dz分別進(jìn)行脈寬調(diào)制后，對(duì)應(yīng)控制開(kāi)關(guān)Sx、Sy、導(dǎo)通或 關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)電流跟蹤。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流跟蹤控制方法，其特征在于，步驟1中，所述三相給定電 流/"的獲取方法包括如下步驟： 步驟11、采用鎖相環(huán)獲取所述混合整流器輸入電壓的基頻《與三相相位 9、-2 31 /3+ 9、2 31 /3+ 9 ； 步驟12、對(duì)所述混合整流器輸出直流電壓Ud。進(jìn)行比例積分調(diào)節(jié)，并將得到的調(diào)節(jié)值作 為三相給定電流幅值； 步驟 13、獲取三相給定電流心,，分別為：sin(w/ + (9)、//; = / _sin(w/-2;r/：3 + <9)、 fc=fsin(ft^ + 2;r/3 +沒(méi))；其中，t為時(shí)間變量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流跟蹤控制方法，其特征在于，所述步驟5具體為： 當(dāng)Tx〈0、0〈Ty〈Ts/2,且 0〈Tz〈Ts/2 時(shí)，則： 當(dāng)Tx〈0,且Ty〈0、0〈Tz〈Ts/2 時(shí)，則：
Tx= 0,Ty= 0,Tz=[Uzdc+uoxyz-uoxy]_1 ? [AizL/2+(Uzdc+uoxyz-uz) ?Ts/2]； 當(dāng) 0〈Tx〈Ts/2、0〈Ty〈Ts/2,且Tz>Ts/2 時(shí)，則：TZ=Ts/2，
當(dāng) 0〈Tx〈Ts/2,且Ty>Ts/2、Tz>Ts/2 時(shí)，貝丨J:Ty=Ts/2,Tz=Ts/2， Tx= [Uzdc+uoxy]_1 ? [AixL/2+(Uxdc+uoxy-ux) ?Ts/2]； 當(dāng)Tx〈0 或Tx>Ts/2,且Ty〈0 或Ty>Ts/2、Tz〈0 或Tz>Ts/2 時(shí)，貝lj: 1'!￡=0或1\=l、Ty=0 或Ty= 1、1\=0或1\=l〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流跟蹤控制方法，其特征在于，所述混合整流器三相開(kāi)關(guān) Sa、Sb、S。均為IGBT或M0SFET。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種電流跟蹤控制方法，對(duì)于包括三電平PWM boost整流器的混合整流器而言，該方法包括：獲取三相給定電流，采集所述混合整流器三相輸入實(shí)時(shí)電流；按照由小到大的順序，根據(jù)三相設(shè)定占空比對(duì)所述混合整流器三相輸入的相序進(jìn)行排序；根據(jù)所述混合整流器的電路結(jié)構(gòu)，獲取三相開(kāi)關(guān)在工作周期內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間Tx、Ty、Tz；判別0<Tx<Ts/2、0<Ty<Ts/2或0<Tz<Ts/2是否成立；對(duì)Tx、Ty或Tz進(jìn)行修正；獲取三相開(kāi)關(guān)占空比；對(duì)三相占空比分別進(jìn)行脈寬調(diào)制后對(duì)應(yīng)三相控制開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通或關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)電流跟蹤。本發(fā)明具有功率因素較高、諧波畸變率較小等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于電流跟蹤控制領(lǐng)域。
【IPC分類(lèi)】H02M7-217
【公開(kāi)號(hào)】CN104702133
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510069397
【發(fā)明人】李萍, 王久和
【申請(qǐng)人】北京信息科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年2月10日