[發(fā)明專利]基于Levenberg-Marquardt方法的特定次諧波抑制脈寬調(diào)制方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010773100.3
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN114070276A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹佳;胡家喜;何亞屏;成正林;陳藝峰;唐建宇;徐萬良;陶洪亮;劉永麗
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲變流技術(shù)國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: H03K7/08
• 分類號: H03K7/08
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 曾志鵬

1.一種基于Levenberg-Marquardt方法的特定次諧波抑制脈寬調(diào)制方法，其特征在于，包括：

獲取三電平變流器的輸出相電壓；

將所述輸出相電壓的各次諧波通過開關(guān)角表示，得到關(guān)于開關(guān)角的超越方程組；

利用Levenberg-Marquardt方法求解所述關(guān)于開關(guān)角的超越方程組，得到開關(guān)角集合；

根據(jù)所述開關(guān)角集合調(diào)制所述脈寬。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈寬調(diào)制方法，其特征在于，在所述獲取三電平變流器的輸出相電壓之前，還包括：

對三電平變流器的輸出相電壓進(jìn)行濾波處理，以濾除高次諧波。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈寬調(diào)制方法，其特征在于，所述將所述輸出相電壓的各次諧波通過開關(guān)角表示，得到關(guān)于開關(guān)角的超越方程組包括：

對所述輸出相電壓進(jìn)行傅里葉變換：

其中，V_n(t)表示輸出相電壓；

t表示時間變量；

ω表示基波角頻率；

n表示諧波次數(shù)；

a₀表示常數(shù)項；

a_n表示正弦項系數(shù)，a_n＝0；

b_n表示余弦項系數(shù)，

V_dc表示輸出相直流電壓；

α_k表示第k個開關(guān)角，k＝1,2,3,…N；

令基波幅值b₁滿足預(yù)設(shè)調(diào)制比M，即：

令其余各次需消除的諧波幅值b_N＝0。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈寬調(diào)制方法，其特征在于，所述將所述輸出相電壓的各次諧波通過開關(guān)角表示，得到關(guān)于開關(guān)角的超越方程組包括：

對所述關(guān)于開關(guān)角的超越方程組進(jìn)行整理，得到整理后的關(guān)于開關(guān)角的超越方程組：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈寬調(diào)制方法，其特征在于，所述利用Levenberg-Marquardt方法求解所述關(guān)于開關(guān)角的超越方程組，得到開關(guān)角集合包括：

將所述整理后的關(guān)于開關(guān)角的超越方程組轉(zhuǎn)換為非線性方程組，得到：

F(x)＝0

其中，x表示所述開關(guān)角集合；

將所述非線性方程組在當(dāng)前迭代點進(jìn)行一階泰勒展開，得到：

F(x_k+1)＝F(x_k)+J(x_k)d_k

其中，d_k表示所述開關(guān)角集合的修正量；且d_k＝x_k+1-x_k；

J(x_k)為F(x_k)在當(dāng)前迭代點x_k處的一階偏導(dǎo)數(shù)；

設(shè)置迭代次數(shù)k＝1，收斂精度ε0，自適應(yīng)因子β，常數(shù)m，且βm0，0P₀P₁P₂1；

當(dāng)||J(x_k)^TF(x_k)||ε成立時，輸出所述開關(guān)角集合；

當(dāng)||J(x_k)^TF(x_k)||ε不成立時，

計算Levenberg-Marquardt方法當(dāng)前迭代步的修正量

其中，μ_k表示Levenberg-Marquardt方法的阻尼因子；

表示Levenberg-Marquardt方法的修正量；

繼續(xù)，計算Levenberg-Marquardt方法的近似迭代步

其中，表示Levenberg-Marquardt方法的近似迭代步；

定義新的迭代步為s_k：

定義一個模型函數(shù)，定義模型函數(shù)的實際減少值A(chǔ)red_k：

定義模型函數(shù)的預(yù)估減少值Pred_k：

定義所述實際減少值A(chǔ)red_k與所述預(yù)估減少值Pred_k的比值為迭代步長取舍指標(biāo)ρ_k：

計算所述迭代步長取舍指標(biāo)ρ_k，確定是否接受所述新的迭代步s_k：

更新自適應(yīng)因子β_k：

迭代次數(shù)加一，直到滿足||J(x_k)^TF(x_k)||ε，輸出所述開關(guān)角集合。