[发明专利]一种基于多核协同工作的分布式脉宽调制方法

权利要求书

1.一种基于多核协同工作的分布式脉宽调制方法，其特征在于：在硬件架构上采用主从式控制模式，由一个主模块与若干个子模块组成，主模块与子模块之间通过485通信的方式连接，每个子模块包含一个H桥单元，各H桥单元级联后经LC滤波电路输出，该方法具体包括如下步骤，

步骤S1、主模块参数初始化；

步骤S2、主模块更新子模块状态并计算当前输出电压的总误差值；

步骤S3、主模块遍历各子模块寻求最优输出子模块；

步骤S4、所选最优输出子模块计算延时时间并输出新电平；

步骤S5、子模块故障保护；

每次采样周期内，只能改变一个H桥单元的开关状态且H桥单元的输出电压v_t只能在相邻水平切换；

所述步骤S1的具体为：主模块获取包括级联H桥单元的变流器级联数N以及直流侧电容电压U_d的参数；

所述步骤S2的具体为：主模块通过通信的方式获取上个采样周期结束后子模块新状态，并且主模块累加子模块输出电压值与电压参考值求差后得出总误差电压Δv；

所述主模块累加子模块输出电压值与电压参考值求差后得出总误差电压Δv的过程中，电压参考值需以H桥单元直流侧电压U_d为基准进行归一化；

所述步骤S3的具体实现如下：

S31、依次轮询所有子模块并计算不同子模块按照新的开关状态输出后与归一化的参考电压值之间误差的绝对值Δe；

S32、由Δe值最小为原则选择最优输出子模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于多核协同工作的分布式脉宽调制方法，其特征在于：所述步骤S31的具体为：获取当前采样时刻第k个H桥单元的输出电压v_k与总误差电压Δv；其次，根据输入变量与输出变量的对应关系计算当前H桥单元新的输出电压v_t与Δe；若误差Δe为0，则说明第k个H桥单元若按照输出电压v_t输出，可使该采样周期内级联H桥单元总体输出电压与归一化的参考电压一致，即满足伏秒平衡，该子模块可作为最优输出子模块；若误差Δe不为0，则进入轮询判断过程，依次计算不同子模块按照新状态输出后的误差Δe。

3.根据权利要求1所述的一种基于多核协同工作的分布式脉宽调制方法，其特征在于：所述步骤S32的具体为：若误差Δe为0，则将当前子模块作为最优输出子模块并停止轮询过程；若依次轮询级联H桥所有子模块后均无法满足误差Δe为0，则选择使Δe最小的子模块为最优输出子模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于多核协同工作的分布式脉宽调制方法，其特征在于：所述步骤S4的具体为：根据步骤S32所得最优输出子模块编号并对其下发控制指令，该子模块接收动作指令后计算延时时间t，根据输入变量与输出变量的对应关系可计算子模块输出电压v_t与延时时间t；并且，对应子模块在延时时间到达后控制H桥单元输出新的开关状态。

5.根据权利要求1所述的一种基于多核协同工作的分布式脉宽调制方法，其特征在于：所述步骤S5的具体为：由子模块故障保护电路判断其是否发生故障，若无故障则上传当前子模块新状态；若发生故障则上传故障子模块编号，并且在下个采样周期中排除故障子模块编号；同时，由旁路电路旁路故障子模块。