[发明专利]一种基于脉冲优化的新型死区补偿方法及系统

权利要求书

1.一种基于脉冲优化的新型死区补偿方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、电机主电路采用三相桥式电压源型逆变器供电，电源为直流电源；

步骤二、PC机设定转速信号，驱动电动汽车电机转动后，转速传感器采样得到实际转速信号，电压传感器采样得到电压信号，电流传感器采样得到电流信号；

步骤三、采集的三相电流i_a、i_b、i_c经3s/2s坐标变换为两相静止坐标系下的电流信号i_α、i_β，此两相静止坐标系下的电流合成为电流空间矢量i_s，然后通过新型滤波器滤除电流的高次谐波后判断电流空间矢量所在的扇区，即可判断电流方向；

根据i_α=0，i_α=1.732i_β，i_α=－1.732i_β三条直线，将电流空间矢量平面分为六个区域；设定：

则电流空间矢量i_s所在扇区sec(i_s)由下式（1）确定：

sec(i_s)=4X+2Y+Z （2）

其中，X、Y、Z代表命题的真假；i_α、i_β为两相静止坐标系下的电流分量；

新型滤波器FIR_ω的传递函数如下式表示：

式中：k_r为增益，ω_cut为截止频率，ω_m为电气角频率，s为复数变量；

步骤四、滤波后输出的电流空间矢量引入死区补偿模块，得到逆变器输出电压u_an1/u_an2；

步骤五、将i_a>0时的实际输出电压u_an1与i_a<0时的实际输出电压u_an2输入到空间矢量脉宽调制模块，得到六路脉冲信号，从而控制功率器件的开通关断，得到三相输出电压来驱动电机的运行；

步骤六、周期性判断电流方向，并采用上述方法进行补偿，使得逆变器实际输出电压u_an1/u_an2与理想输出电压u_an保持一致，即电压偏差为零，从而避免了死区效应给输出电压带来的影响，保证电机运行更加平滑，提高了输出电流的正弦度。

2.一种实施权利要求1所述方法的基于脉冲优化的新型死区补偿系统，包括PC机、直流电源、三相桥式电压源型逆变器、驱动电机、控制系统、脉冲驱动装置、电压传感器、电流传感器和转速传感器，直流电源通过三相桥式电压源型逆变器与驱动电机连接，在直流电源与三相桥式电压源型逆变器间有电压传感器，电压传感器与控制系统输入端连接；在三相桥式电压源型逆变器与驱动电机之间的电源线上连接有电流传感器，驱动电机通过编码器、转速传感器将转速信号传送给控制系统；控制系统综合给定转速、电压、电流信号与反馈转速、电压、电流信号输入到空间矢量脉宽调制模块，计算出空间矢量调制的占空比，通过光电转换器输出脉冲驱动信号到脉冲驱动装置，脉冲驱动装置与三相桥式电压源型逆变器连接，其特征在于还包括死时补偿装置U3，所述的死时补偿装置U3包括死时补偿模块和新型滤波器；死时补偿装置U3的输入端连接电流传感器U8，输出端连接DSP控制系统U4；

所述的新型滤波器FIR_ω的传递函数如下式表示：

式中：k_r为增益，ω_cut为截止频率，ω_m为电气角频率，s为复数变量。