[发明专利]一种基于谐波序列提取的矢量重复控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于谐波序列提取的矢量重复控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

对负载电流进行谐波序列提取得到各个谐波序列信号；具体包括：

按照谐波序列对负载电流中的谐波分量进行提取，基于三角函数延迟信号消除原理，利用子集谐波序列提取算子一并提取出期望的多个谐波序列中的所有谐波分量，其中，子集谐波序列提取算子的s域传递函数用公式表示为：

其中，T为基波周期，ω₀＝2π/T为基波角频率；m、p、m_i、p_i均为整数，且(m_ik+p_i)次谐波序列是(mk+p)次谐波序列的一个子集序列，q为子集序列个数，k为任意整数；

将所述各个谐波序列信号分别进行矢量重复控制，包括矢量重复信号发生、相角旋转、延时和相位超前补偿：接收谐波序列信号的提取值与变换器实际输出值的差值，完成误差信号的累加；对累加的误差信号进行相位校正；对校正后的累加误差信号进行延时；最后进行数字超前补偿；所述矢量重复信号发生采用的矢量重复信号发生器的z域传递函数用公式表示为：

其中，T为基波周期，T_a为误差累加周期，p为整数，N＝T/T_s，T_s为采样周期；

所述延时采用的延时模块用公式表示为z^-N/m，m＝T/T_a，T_a为误差累加周期；

将每个矢量重复控制所得到的输出进行叠加，经过脉宽调制得到PWM信号，所述PWM信号控制IBGT开关管的通断，使变换器输出期望的电流。

2.一种基于谐波序列提取的矢量重复控制系统，其特征在于，包括依次连接的谐波序列提取模块和矢量重复控制环路；

所述谐波序列提取模块用于对负载电流进行谐波序列提取得到各个谐波序列信号；所述谐波序列提取模块按照谐波序列对负载电流中的谐波分量进行提取，基于三角函数延迟信号消除原理将负载电流分为奇次谐波电流和偶次谐波电流，再利用子集谐波序列提取算子从奇次谐波电流中一并提取出期望的多个谐波序列中的所有谐波分量，与偶次谐波电流一起组成谐波电流的提取值，其中，子集谐波序列提取算子的s域传递函数用公式表示为：

其中，T为基波周期，ω₀＝2π/T为基波角频率；m、p、m_i、p_i均为整数，且(m_ik+p_i)次谐波序列是(mk+p)次谐波序列的一个子集序列，q为子集序列个数，k为任意整数；

所述矢量重复控制环路用于将所述各个谐波序列信号分别进行矢量重复控制，所述矢量重复控制环路包括矢量重复信号发生器G_VRSG(z)、相角旋转模块e^j2πp/m、延时模块z^-N/m和相位超前补偿器C(z)；所述矢量重复信号发生器G_VRSG(z)用于接收谐波序列信号的提取值与变换器实际输出值的差值，完成误差信号的累加；所述相角旋转模块e^j2πp/m用于对累加的误差信号进行相位校正，m＝T/T_a，T_a为误差累加周期，p为整数；所述延时模块z^-N/m用于对校正后的累加误差信号进行延时，N＝T/T_s，T为基波周期，T_s为采样周期；所述相位超前补偿器C(z)用来实现数字超前补偿，使变换器输出期望的电流，并保证整个控制系统的稳定性；所述矢量重复信号发生器G_VRSG(z)的z域传递函数用公式表示为：

其中，T为基波周期，T_a为误差累加周期，p为整数，N＝T/T_s，T_s为采样周期；将每个矢量重复控制得到的输出进行叠加，经过脉宽调制得到六个PWM信号，所述PWM信号控制IBGT开关管的通断，使变换器输出期望的电流。