[發明專利]適用于抑制交流輸入諧波的AC-AC變換器控制方法

在審

• 申請號: 201510989938.5
• 申請日: 2015-12-24
• 公開（公告）號: CN105471276A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 王北南;劉金生;武健;何崇飛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱同為電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M5/293
• 分類號: H02M5/293;H02M1/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及比例諧振控制抑制諧波的領域，具體涉及一種適用于抑制交流輸入諧波的AC-AC變換器控制方法。

背景技術

通常，比例-積分(PI)控制算法廣泛應用于工業過程控制，但PI調節器不足之處在于以不變的模式和參數來處理變化多端的動態過程。對交流信號，它無法達到無靜差控制，因此有必要引入一個比例諧振控制器——PR控制器。

一般情況下，PI調節器具有結構簡單、穩態無靜差等優點，對于直流信號，PI控制器可產生無窮大的增益進行無差調節，對交流給定信號，特別是含諧波的輸入信號，常規的PI控制器的增益并不大，因而無法從本質上實現無靜差控制，且造成結構復雜，設計困難，影響系統性能。

發明內容

基于上述問題，本發明提供一種適用于抑制交流輸入諧波的AC-AC變換器控制方法，解決單純PI調節無法對交流信號產生無靜差控制的問題。

本發明所采用的技術如下：一種適用于抑制交流輸入諧波的AC-AC變換器控制方法，包括以下步驟：

步驟一、通過采樣Boost變換器輸出端瞬時電壓獲得采樣電壓u_o；

步驟二、通過計算采樣電壓u_o的有效值U_o并與基準電壓有效值做差，得到有效值電壓差為U_e，同樣將采樣電壓u_o與基準電壓瞬時值做差，得到瞬時值電壓差為u_e；

步驟三、提供比例諧振控制器傳遞函數表達式：

GPR(s)=Uo(s)Ui(s)=2Kiωcss2+2ωcs+ω02+Kp]]>

其中：K_i為諧振系數；K_p為諧振系數；ω₀為諧振頻率；ω_c為帶寬；

步驟四、將步驟二獲得的瞬時值電壓差u_e分別經過5次比例諧振控制器和7次比例諧振控制器，得到電壓分別為u_e5和u_e7，并將兩者做加法運算，得到電壓

步驟五、將步驟二獲得的有效值電壓差U_e經過PI控制器得到電壓

步驟六、將步驟三和步驟四獲得的兩電壓和加和，得到電壓ΔU，并將ΔU作為占空比，控制輸出電壓，完成無靜差調節。

本發明的有益效果及優點：本發明所提出的控制方法是通過在PI控制器的基礎上引入PR比例諧振控制器的雙調制作用，克服了單純使用PI調節器的缺點，即對交流給定信號不能產生無窮大增益，不能實現無靜差調制，影響系統性能。本發明兼顧了PI控制器的優點，克服其缺點，提高了系統的準確性，因而具有更加廣闊的前景。

附圖說明

圖1為本發明比例諧振控制方法原理圖；

圖2為Boost型AC-AC變換器主電路拓撲圖；

圖3為含有5次諧波的輸入電壓波形圖；

圖4為含有7次諧波的輸入電壓波形圖；