[發明專利]一種改進型重復控制器及能量回收型電子負載

在審

• 申請號: 201710413911.0
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107204712A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 沈志峰;曾岳南
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H02M5/42
• 分類號: H02M5/42;H02J3/38;G01R31/40
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術領域

本發明涉及電子負載技術領域，更具體地說，涉及一種改進型重復控制器、前級變換器控制回路、后級變換器控制回路以及能量回收型電子負載。

背景技術

電子負載是一種可以控制的負載特性模擬裝置，具有如操作簡單、性能優越、成本低等優點，廣泛應用于UPS、變頻電源、開關電源、交直流電源的出廠試驗。為提高能源利用效率，能量回收型電子負載被提出，其通過跟蹤給定電流，來模擬各種不同的負載，電流跟蹤越精確，負載模擬越真實，電源測試就越準確；能量回收電流控制好，可以提高能量回收效率，減小電網污染。所以在這種方式下，電流非常重要。能量回收型電子負載，其可以把電能回收到測試電源側，使得能量循環利用減小成本，符合當今社會提倡的可持續發展理念。

目前電子負載為了提高負載模擬精度電流采用PI與重復控制并聯復合控制，其實現方式如下：當復合控制器接收到指令電流和跟蹤電流的誤差信號時，由于一個基波周期的延遲，重復控制器的輸出不會即刻產生變化，此時主要由PI控制器進行電流的動態跟蹤；當系統達到穩態時，電流穩態誤差比較小，此時主要由重復控制器進行電流控制，減小電流穩態誤差，從而達到控制目的。但是，這種PI與重復控制并聯復合控制的動態性能差；兩種復合控制策略動態響應速度不同，使得重復控制器在動態過程中不起作用；重復控制器在動態過程中接受到誤差突變量，從而使兩控制器之間存在控制耦合，使得電子負載在動態過程中發生電流畸變，對電網造成污染，并且影響負載模擬精度。

因此，如何提高系統快速性的同時又抑制控制耦合，減小回饋電流諧波含量從而減小對電網的污染，提高負載模擬精度是本領域技術人員需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改進型重復控制器、前級變換器控制回路、后級變換器控制回路以及能量回收型電子負載，以實現提高系統快速性的同時又抑制控制耦合，減小回饋電流諧波含量從而減小對電網的污染，提高負載模擬精度。

為實現上述目的，本發明實施例提供了如下技術方案：

一種改進型重復控制器，包括：

動態延遲處理模塊；

所述動態延遲處理模塊的輸出端與重復控制內模的輸入端相連；

所述重復控制內模的輸出端與鎮定補償器的輸入端相連，所述鎮定補償器的輸出端與更新延遲模塊的輸入端相連；

所述更新延遲模塊的輸出端與控制對象相連，所述控制對象的輸出端與所述重復控制內模的輸入端相連，形成閉環回路；

所述動態延遲處理模塊的輸入端通過指令前饋通道與所述鎮定補償器相連。

其中，所述指令前饋通道為傳遞函數為1的零相位跟蹤單元。

其中，所述指令前饋通道包括鎖相環k拍補償單元。

其中，所述動態延遲處理模塊包括：

鎖相環d拍補償單元，和與所述鎖相環d拍補償單元相連的延遲單元。

其中，所述鎖相環d拍補償單元的補償參數d通過系統在指令前饋通道作用下的單位階躍響應時間確定。

其中，所述補償參數d通過確定；

其中，m為系統在指令前饋通道作用下的單位階躍響應拍數；T為采樣周期；L_f為變換器的電感值；R_f為線路等效電阻值。

一種前級變換器控制回路，包括上述所述的改進型重復控制器，還包括：

產生指令電流的指令電流模塊；

與所述指令電流模塊相連的第一Clark變換模塊；

與所述第一Clark變換模塊相連的Park變換模塊，所述Park變換模塊與鎖相環相連，所述Park變換模塊的d軸電流輸出端和q軸電流輸出端分別與對應的改進型重復控制器相連；

與變壓器輸入端相連的第一電流采樣模塊，與所述第一電流采樣模塊相連的第二Clark變換模塊，所述第二Clark變換模塊的輸出端分別與對應的改進型重復控制器相連；

與改進型重復控制器相連的第一SVPWM模塊，所述第一SVPWM模塊產生驅動信號驅動所述前級變換器開始工作。

一種后級變換器控制回路，包括上述任意一項所述的，與q軸電流輸入端、和通過PI控制器生成的d軸電流輸入端分別相連的改進型重復控制器，還包括：

與后級變換器輸出端相連的第二電流采樣模塊；

與所述第二電流采樣模塊相連的第三Clark變換模塊，所述第三Clark變換模塊的輸出端分別與對應的改進型重復控制器相連；

與改進型重復控制器相連的第二SVPWM模塊，所述第二SVPWM模塊產生驅動信號驅動所述后級變換器開始工作。