[发明专利]基于若干历史周期采样信息的电流内环无差拍控制方法

说明书

本发明公开了一种基于若干历史周期采样信息的电流内环无差拍控制方法，包括下述步骤：在三相ABC静止坐标系下的数学模型基础上，通过坐标变换和离散化获得了一种在两相αβ静止坐标系下无差拍控制的离散化的数学模型，为了减小采样误差对无差拍电流控制方法的影响。本发明利用若干历史周期的实际电流数据通过前向校正，得到当前周期的多个估计值，并采用平均算法获得当前周期的校正后的电流值。本发明的优点在于：既能解决延时补偿问题，又能降低由于采样引起的误差。

技术领域

本发明涉及电气技术领域，具体为基于若干历史周期采样信息的电流内环无差拍控制方法。

背景技术

在PWM变流器的控制系统中，电流控制的准确性和稳定性是衡量控制系统性能的重要指标。在目前已有的电流控制方法中，无差拍控制方法具有对外部干扰响应速度快，控制过程无过冲，响应速度快，控制精度高，仅依赖于主电路的实际电气参数等优点，使其运用范围日益广泛。

但无差拍控制的在实现过程中，由于数据采样到数据执行存在两拍的时间延时，这一延时造成的影响必须加以考虑。若两者相差较大，将给系统带来较大的控制误差，影响电流的控制精度和系统的运行状态。目前，在电力电子装置中应用的无差拍电流内环尚未采用基于若干历史周期信息的控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供基于若干历史周期采样信息的电流内环无差拍控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于若干历史周期采样信息的电流内环无差拍控制方法,包括下述步骤：在三相ABC静止坐标系下的数学模型基础上，通过坐标变换和离散化获得了一种在两相αβ静止坐标系下无差拍控制的离散化的数学模型，通过三相PWM变流器的数学模型可以得到电感的电压为：

式中:

Δu_α(n+1) Δu_β(n+1)分别为αβ轴上第(n+1)周期作用在电感的电压；i_α^*(n+1) i_β^*(n+1)分别为αβ轴上第(n+1)周期电流给定值；i_α(n) i_β(n)分别为αβ轴上第(n)周期电流值；L_s T_s分别为电感值和时间；

由于数字信号控制器的特点，第(n)周期的电流无法通过当前周期采样获得，需要根据第(n)周期作用在电抗上的电压Δu_α(n),Δu_β(n)和第(n-1)周期的电流i_α(n-1),i_β(n-1)根据(1)式进行估计，估计的表达式为：

结合(1)、(2)式，可得第(n+1)周期作用在电感的电压为：

所述式(3)中第(n-1)周期的实际电流降低采样误差处理方法为：利用第(n-1),(n-2),…,(n-k)周期的实际电流通过前向校正到第(n-1)周期后求平均值的运算获得式(5)需要使用的第(n-1)周期的经过校正后的电流第(n-m)周期的实际电流值通过递归运算，校正到第(n-1)周期的估计值的通式为：

则第(n-1)周期的经过校正后的电流为：

将(4)式代入(5)式可得(6)：

式中，k为采样次数。

将(6)式代入(3)式中可得第(n+1)周期作用在电感的电压为：