[發明專利]基于直通占空比預測準Z源逆變器直流母線電壓控制方法

有效

• 申請號: 201711252397.3
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN107959431B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 劉鈺山
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/088
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 李芙蓉;馮建基

1.基于直通占空比預測準Z源逆變器直流母線電壓控制方法，所述準Z源逆變器包括：直流電源、準Z源網絡、三相逆變橋，所述準Z源網絡包括：兩個直流母線電感L₁和L₂、兩個直流母線電容C₁和C₂以及二極管D₁，所述直流電源正極直流母線依次通過直流母線電感L₁、二極管D₁、母線電感L₂連接至三相逆變橋正極，所述直流電源負極直流母線連接至三相逆變橋負極，直流母線電容C₁一端連接至二極管D₁與母線電感L₂之間，直流母線電容C₁另一端連接至所述直流電源負極與三相逆變橋負極之間直流母線上，直流母線電容C₂一端連接至母線電感L₁與二極管D₁之間，直流母線電容C₂另一端連接至母線電感L₂與三相逆變橋正極之間，其特征在于，所述控制方法包括：

測量準Z源網絡當前第k個控制周期的電容C₁電壓v_C1[k]和電感電流i_L[k]；

經離散預測模型第k+1個控制周期的直通占空比推導公式和第k+1個控制周期的電感電流給定值推導公式，結合當前第k個控制周期的直通占空比D_k，預測下個控制周期第k+1個控制周期所需的直通占空比D_k1；

進行準Z源逆變器的PWM脈寬調制，從而得到相應的開通和關斷脈沖控制準Z源逆變器功率開關S₁、S₂、S₃、S₄、S₅和S₆；

使下個控制周期第k+1個控制周期的準Z源逆變器直流母線電感電流平均值和直流母線電壓峰值達到參考目標值I^*_L和V^*_PN；

其中，離散預測模型第k+1個控制周期的直通占空比推導公式為公式一：

其中，a₁＝1-T_s(R+r)/L，a₂＝2v_C1[k]-v_in[k]-Ri_PN[k]，a₃＝v_in[k]+Ri_PN[k]-v_C1[k]，T_s表示控制周期，L＝L₁＝L₂，R和r分別為準Z源網絡電容和電感的雜散內阻，v_in[k]為第k個控制周期直流電源電壓，i_PN[k]為直流側等效電流；及

離散預測模型第k+1個控制周期的電感電流給定值推導公式為公式二：

其中，C＝C₁＝C₂，i_L[k+1]為Z源逆變器網絡電路中第k+1個控制周期的電感電流，T_s表示控制周期，i_PN[k]為直流側等效電流。