[发明专利]整流器的控制方法、控制装置及整流器

说明书

本发明公开了一种整流器的控制方法、控制装置及整流器，控制方法包括建立整流器在两相同步旋转dq坐标系下的数学模型矩阵方程；对两相同步旋转dq坐标系下的数学模型矩阵方程进行矩阵运算，得到运算结果，并基于前馈解耦策略以及运算结果确定解耦后的电流内环控制方程；根据解耦后的电流内环控制方程确定典型I型系统的开环传递函数；对第一开环传递函数进行化简，得到简化后的第一开环传递函数；基于简化后的第一开环传递函数确定电压外环控制结构图；基于电压外环控制结构图确定典型II型系统的开环传递函数。本申请实现了对整流器进行控制时可消除电流跟踪的稳态误差以及对整流器的输入功率因数任意可调的技术效果。

技术领域

本发明实施例涉及整流器技术领域，尤其涉及一种整流器的控制方法、控制装置及整流器。

背景技术

系统控制器是PWM(脉冲宽度调制)整流器的核心部分，选择正确合适的控制策略能使得整流器具有较好的整体特性，不同的控制器对整流器的指标参数都有很大影响。目前比较广泛应用的脉宽调制方式有正弦波脉宽调制(SPWM)和空间矢量脉宽调制(SVPWM)两种方式。空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制策略最早是由日本学者在上世纪八十年代提出的，当时是针对交流电机变频驱动提出的一种异于SPWM控制的通过切换变流器空间电压矢量来获得准圆形旋转磁场，人们发现通过这种方法能获得比SPWM控制更好的系统性能。相比SPWM控制，SVPWM控制能够提高变流器直流电压利用率，获得更小的电流谐波，更易于数字化控制，系统的动态响应更快。

发明内容

本发明提供一种整流器的控制方法、控制装置及整流器，以实现对整流器进行控制时可消除电流跟踪的稳态误差以及对整流器的输入功率因数任意可调的技术效果。

本发明实施例提供了一种整流器的控制方法，包括：建立整流器在两相同步旋转dq坐标系下的数学模型矩阵方程；对所述两相同步旋转dq坐标系下的数学模型矩阵方程进行矩阵运算，得到运算结果，并基于前馈解耦策略以及所述运算结果确定解耦后的电流内环控制方程；根据解耦后的所述电流内环控制方程确定典型I型系统的开环传递函数；其中，所述典型I型系统的开环传递函数为第一开环传递函数；对所述第一开环传递函数进行化简，得到简化后的第一开环传递函数；基于简化后的所述第一开环传递函数确定电压外环控制结构图；基于所述电压外环控制结构图确定典型II型系统的开环传递函数；其中，所述典型II型系统的开环传递函数为第二开环传递函数。

进一步地，所述建立整流器在两相同步旋转dq坐标系下的数学模型矩阵方程包括：建立整流器在三相静止坐标系下的数学模型矩阵方程；基于所述三相静止坐标系下的数学模型矩阵方程确定整流器在两相静止坐标系下的数学模型矩阵方程；基于所述两相静止坐标系下的数学模型矩阵方程确定整流器在两相同步旋转dq坐标系下的数学模型矩阵方程。

进一步地，所述建立整流器在三相静止坐标系下的数学模型矩阵方程包括：第一建立步骤，建立电感电流变量的回路电压方程和电容电压变量的节点电流方程，其中，所述节点电流方程包括第一节点电流方程以及第二节点电流方程；方程整理步骤，通过所述电感电流变量的回路电压方程和所述第一节点电流方程确定第一电容的基尔霍夫方程，以及，通过所述电感电流变量的回路电压方程和所述第二节点电流方程确定第二电容的基尔霍夫方程；模型建立步骤，通过所述第一建立步骤、所述方程整理步骤中的各方程，确定整流器的数学建模方程组；第一模型确定步骤，基于所述数学模型方程组确定标准状态矩阵方程；第二模型确定步骤，基于所述标准状态矩阵方程确定整流器在三相静止坐标系下的数学模型矩阵方程。

进一步地，所述对所述两相同步旋转dq坐标系下的数学模型矩阵方程进行矩阵运算，得到运算结果，并基于前馈解耦策略以及所述运算结果确定解耦后的电流内环控制方程包括：对所述两相同步旋转dq坐标系下的数学模型矩阵方程进行矩阵运算，得到电流变量方程组；基于前馈解耦策略建立解耦方程，并将所述解耦方程带入所述电流变量方程组得到解耦后的电流内环控制方程。