[發明專利]一種級聯系統直流電壓振蕩抑制方法

有效

• 申請號: 201810510969.1
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108832815B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 游江;范巍巖;鄧夢露;李曉旭
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H02M1/14
• 分類號: H02M1/14;H02M3/158
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種級聯系統直流電壓振蕩抑制方法，其特征在于，具體的實現步驟如下：

步驟1.在系統上電初始階段，進行與系統控制相關的軟件和硬件初始化工作，將前后級變換器的控制結構中各控制器的輸出量初始化，即置零操作；

步驟2.在系統啟動時設置母線電壓參考值v_dcr；并將電壓傳感器VS1實時采樣到的母線電壓v_dc與電壓參考值v_dcr相減，得到電壓偏差值v_e1；

步驟3.電壓偏差值v_e1通過前級電壓控制器G_v1(s)的調節，輸出控制量v_c1；

步驟4.電壓傳感器VS1實時采樣到的母線電壓v_dc同時輸入補償器，經過補償器G_c(s)的運算，輸出信號△v；

步驟4.1：計算高帶寬的閉環控制后級變換器具有負阻抗特性的負電阻R；

式中，V_dc為母線電壓穩態值；P為后級變換器的功率；

步驟4.2：計算補償電阻值R_r；

式中，R_p為確定補償之后所等效的正電阻值；

步驟4.3：計算補償系數k；

式中，L₁為前級輸出電感；V_m1為載波幅值；V_in為前級輸入電壓；

步驟4.4：選取ω_c，使補償器在特殊頻率范圍內具有微分作用，最終得到補償器G_c(s)；

步驟5.將前級電壓控制器G_v1(s)的輸出控制量v_c1與△v做差，得到前級變換器開關管的占空比控制器信號v_m1；

步驟6.將占空比控制信號v_m1作為調制信號，用于PWM調制，PWM調制器采用鋸齒波或者三角波作為載波，載波幅值為V_M1，v_m1被調制后形成占空比為d1的脈沖序列；

步驟7.在沒有得到停機指令的情況下重復執行(2)～(6)步驟，否則退出運行狀態。

2.根據權利要求1所述的一種級聯系統直流電壓振蕩抑制方法，其特征在于：前后級的DC/DC變換器均為Buck降壓型變換器，采用電壓單閉環控制結構，后級變換器的控制器G_v2(s)基于占空比到輸出電壓的傳遞函數來設計，為高帶寬的閉環電壓控制。

3.根據權利要求1所述的一種級聯系統直流電壓振蕩抑制方法，其特征在于：前級電壓控制器的設計需按照補償之后所獲得的等效傳遞函數模型來設計，使校正后的控制系統具有合理的穿越頻率、幅值裕度以及相角裕度。

4.根據權利要求1所述的一種級聯系統直流電壓振蕩抑制方法，其特征在于：由兩個Buck變換器組成的級聯系統要求母線電壓穩定在100V。