[发明专利]一种含有重复控制的双闭环调速系统

说明书

本发明提供一种含有重复控制的双闭环调速系统，该双闭环调速系统包括外环控制模块、内环控制模块和采样反馈模块；所述采样反馈模块的第一输入端用于接收设定磁链信号，所述采样反馈模块的第二输入端用于接收设定转速信号，所述采样反馈模块的第一输出端与所述外环控制模块的第一输入端连接，所述采样反馈模块的第二输出端与所述外环控制模块的第二输入端连接，所述采样反馈模块的第三输出端与所述外环控制模块的第三输入端连接，所述采样反馈模块的第四输出端与所述外环控制模块的第四输入端连接。本发明提供的含有重复控制的双闭环调速系统，可以解决因死区这一非线性因素导致的转子电流谐波含量和逆变器输出电压谐波含量高的问题。

技术领域

本发明涉及电力电子控制技术领域，特别是涉及一种含有重复控制的双闭环调速系统。

背景技术

随着现代化工业生产规模的扩大，与之相配套的生产设备容量不断增加，促使拖动大型机械设备的电动机朝着高电压、大容量、高性能的方向发展。因此，如何提高中压、大容量电动机调速系统的性能受到广泛的关注和研究。在实际电力电子变换器系统中，为了避免同一桥臂的上下开关管同时导通发生短路，一般会设置死区时间；另外，在开关管导通时，其内部阻抗会引起一定的电压降。这就导致了实际输出电压与理想输出电压之间的误差。尽管死区时间很短，但是当调速系统工作在高频工况下或者输出电压很低时，死区的存在会导致输出电压谐波含量大大增加，倘若作用于电动机的逆变器输出电压含有大量谐波成分，则电动机电流会产生严重的畸变。而对于电动机而言，电流的低次谐波会导致电动机的功率损耗增加，绕组严重发热，进而会加剧电动机的参数漂移和转矩脉动等问题，电流的高次谐波还会导致电磁干扰问题，严重影响调速系统的稳定性和工作效率。

发明内容

本发明提供了一种含有重复控制的双闭环调速系统，可以解决因死区这一非线性因素导致的转子电流谐波含量和逆变器输出电压谐波含量高的问题。

本发明实施例提供一种含有重复控制的双闭环调速系统，该双闭环调速系统包括：外环控制模块、内环控制模块和采样反馈模块；

所述采样反馈模块的第一输入端用于接收设定磁链信号，所述采样反馈模块的第二输入端用于接收设定转速信号，所述采样反馈模块的第一输出端与所述外环控制模块的第一输入端连接，所述采样反馈模块的第二输出端与所述外环控制模块的第二输入端连接，所述采样反馈模块的第三输出端与所述外环控制模块的第三输入端连接，所述采样反馈模块的第四输出端与所述外环控制模块的第四输入端连接，所述采样反馈模块的第五输出端与所述内环控制模块的第一输入端连接，所述采样反馈模块的第六输出端与所述内环控制模块的第二输入端连接，所述采样反馈模块的第七输出端与七电平三相级联结构的输入端连接，所述采样反馈模块的第三输入端与所述内环控制模块的第一输出端连接，所述采样反馈模块的第四输入端与所述内环控制模块的第二输出端连接；

所述外环控制模块的第一输出端与所述内环控制模块的第三输入端连接，所述外环控制模块的第二输出端与所述内环控制模块的第四输入端连接；

所述外环控制模块包括外环PI控制单元和外环重复控制单元；

所述内环控制模块包括内环重复控制单元和内环比例控制单元；

所述外环重复控制单元用于将本周期输入的第一信号中的误差补偿到下一周期输入的第二信号中；

所述内环重复控制单元用于将本周期输入的第三信号中的误差补偿到下一周期输入的第四信号中。

可选的，所述外环PI控制单元包括外环磁链PI控制子单元和外环转速PI控制子单元；

所述外环重复控制单元包括外环磁链重复控制子单元和外环转速重复控制子单元；

所述内环重复控制单元包括内环磁链重复控制子单元和内环转速重复控制子单元；所述内环比例控制单元包括内环磁链比例控制子单元和内环转速比例控制子单元；