[发明专利]一种基于嵌入式FPGA的电流控制装置、系统和方法

权利要求书

1.一种基于嵌入式FPGA的电流控制装置，其特征在于，包括：

电流采样模块、角度采样模块、数据预处理模块和数据处理模块，

电流采样模块用于获取电流的电流值i_a、i_b和i_c，

角度采样模块用于获取电流的角度值θ，

数据预处理模块用于对所述电流值和角度值进行预处理，

数据处理模块用于根据预处理后的角度值和电流值进行对电流值进行控制。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据处理模块包括：

坐标变化模块、PI模块、载波发生器和SVPWM模块，

其中坐标变化模块用于根据预处理后的角度值和电流值进行坐标变化，

PI模块用于消除电流中的稳态误差，

SVPWM模块用于生成电流的PWM波形，

载波发生器用于缩短因生成PWM波形产生的延时时间。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述坐标变换模块包括：

Clark变换模块、Park变换模块和iPark变换模块，

Clark变换模块用于对电流值i_a、i_b和i_c进行Clark变换，

Park变换用于对Clark变换后的电流值i_β和i_α进行Park变换，

iPark变换用于对电压值进行iPark变换。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述Clarke变换为

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述Park变换为

令x₀＝i_β，y₀＝i_α，z₀＝θ进行计算

其中i＝0,1,2,…；当z_i0时，d_i＝-1；否则d_i＝1，经过n次迭代后得到：

其中，

计算电流值i_q＝x_n/A_n，i_d＝y_n/A_n。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述PI模块根据所述i_q计算电压值u_α，根据所述i_d计算电压值u_β。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述iPark变换为

令x₀＝u_d，y₀＝u_q，z₀＝θ进行计算

其中i＝0,1,2,…，当z_i0时，d_i＝-1；否则d_i＝1，经过n次迭代后得到：

其中

计算得到u_α＝x_n/A_n，u_β＝y_n/A_n。

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述SVPWM模块包括：

时间计算模块、扇形判断模块。饱和约束模块、时间分配模块、死区设置模块和PWM生成模块，其中

时间计算模块根据扇形判断模块和所述uα，uβ计算两个向量和作用时间t1和t2，

饱和约束模块用于防止t1与t2的和小于PWM波形的周期时间，

时间分配模块根据所述t1和t2计算电源器件的开断时间Ta、Tb和Tc，

死区设置模块用于防止电源器件同时开通；

PWM生成模块用于生成PWM波形。