【摘 要】
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电流跟踪控制是PWM逆变器的重要控制方法之一,该方法在电力电子技术中得到了广泛的应用。在对各种电流跟踪控制方法的特点进行分析的基础上,本文提出了一种基于幅值△调制和时
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电流跟踪控制是PWM逆变器的重要控制方法之一,该方法在电力电子技术中得到了广泛的应用。在对各种电流跟踪控制方法的特点进行分析的基础上,本文提出了一种基于幅值△调制和时间△调制相结合的双重△调制电流跟踪控制新方法。该方法将滞环电流比较器和开关周期定时器相结合,通过设定滞环比较器的下阈值来决定实际输出电流的下限;由定时器的定时周期决定实际输出电流的上限。该方法只需一个单边滞环比较器,因而电路简单、动态响应快,特别是时间量化的载波定时保证了开关频率固定不变。
在双重△调制电流跟踪控制原理分析的基础上,进一步分析了在各种输入条件下的跟踪稳定性以及跟踪失步,并且给出了跟踪稳定性条件、发生跟踪失步的条件以及最大失步周期数。
为了减少双重△调制电流跟踪控制的平均跟踪误差,和提高跟踪的稳定性,给出了双重△调制电流跟踪控制动态阈值补偿的方法。通过预估下一周期的下阈值,实时改变单边滞环比较器的下阈值,根据补偿原理在一个周期内使得跟踪误差的上阈值和下阈值的绝对值相等,即平均误差为零。通过阈值预估有效地减少了平均跟踪误差,有效的避免了跟踪失步,提高了系统的跟踪稳定性。
应用自编的MatlabM函数,对双重△调制的电流跟踪控制、跟踪稳定性和动态阈值补偿进行了仿真研究,仿真结果与理论分析相吻合。并且对几种典型的电流跟踪控制所生成的PWM波形进行了谐波对比分析,对比表明双重△调制电流跟踪具有很好的谐波分布。
应用CycloneⅡEP2C8的FPGA器件实现了双重△调制电流跟踪控制的控制算法,对实验电路进行了设计,最后给出了实验结果。
仿真和实验结果均证明了双重△调制电流跟踪控制方法的有效性。
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