[发明专利]基于模糊PI控制的三相电流跟踪型逆变器的控制方法

权利要求书

1.一种基于模糊PI控制的三相电流跟踪型逆变器的控制方法，其特征在于，提供了一三相电流跟踪型逆变器，所述三相电流跟踪型逆变器主要由直流电源、三个开关管桥臂和三相阻感负载组成，三个桥臂上下各有一个IGBT开关管，桥臂两侧接直流电源，三个桥臂的上下两个开关管之间接三相阻感负载，定义桥臂的负输入端为N，三相阻感负载的连接点为n，并在三相阻感负载侧接入电流传感器，将PWM输出分别接入对应IGBT开关管的门极，提供控制开关管所需的控制信号；

按如下步骤对所述三相电流跟踪型逆变器进行控制：

步骤S1：利用电流传感器分别测得三相负载侧的电流信号，并将三相电流信号分别与三相跟踪电流比较，获得差值ΔI，如公式(1)所示：

ΔI＝I^*-I (1)

其中，I^*为三相跟踪电流，I为电流传感器测得的三相电流信号；

步骤S2：设定模糊控制的规则，将步骤S1得到的差值及差值变化率经过模糊控制系统处理，得到比例和积分控制量的变化Δk_i和Δk_p；

步骤S3：将步骤S2得到的比例和积分控制量的变化Δk_i和Δk_p加入到原有的PI控制器中获得新的比例和积分控制参数k_p、k_i，如公式(2)所示：

其中，T_p、T_i是修正参数，k_p'和k_i'是原有的PI控制器的参数，k_p和k_i是模糊PI控制器的参数；将所述差值ΔI、差值ΔI的积分以及新的模糊PI控制器的参数k_p和k_i运算得到输出；

步骤S4：将步骤S3的输出和三角波比较产生PWM信号，并通过逻辑运算获得控制三相逆变器的六路PWM控制信号，使相应的开关管导通；

步骤S5：定义功率变换器的开关状态为S_x，x＝a,b,c，其中当一个桥臂的上管导通，定义该桥臂的S_x为1，反之为0，其对应表达式如公式(3)、(4)、(5)所示：

此时逆变器输出侧的电压U_xN的表达式如式(6)、(7)、(8)所示：

U_aN＝S_a*U_dc (6)

U_bN＝S_b*U_dc (7)

U_cN＝S_c*U_dc (8)

对负载侧分析，列出表达式如式(9)所示：

U_xN-U_nN＝L₁dI_x/dt+RI_x (9)

其中，U_nN为三相负载侧中点到电源低压侧的电位差，L₁为负载侧电感感值，R为负载侧的电阻阻值；由步骤S4中产生的PWM信号控制开关管，从而产生新的逆变器输出侧电压U_xN，并通过式(9)可得，此时负载输出侧产生新的负载电流，电流传感器采集新的负载电流，并重新返回步骤S1。