改进的滞环电流控制方法技术

本发明专利技术公开了一种改进的滞环电流控制方法。它解决了目前传统的电流滞环控制器存在开关频率不固定、对器件的开关频率要求较高及输出ＰＷＭ电压波形不规则等问题，具有方法简单，使用方便，能有效提高系统动态性能等优点。其方法为：（１）按照传统的电流滞环控制方法得到电流滞环控制器电流的误差；（２）在进行ＰＷＭ调制时，用一个定时中断子程序来不断改变周期比较值来改变ＰＷＭ的占空比，从而实现不同的电压；（３）将电流滞环比较的结果和ＰＷＭ在每个桥臂的周期比较值进行结合；（４）通过模糊逻辑控制策略来实时改变电流滞环系数Ｋ↓［ｉ］，滞环系数Ｋ↓［ｉ］按照模糊逻辑得到，并通过模糊逻辑控制策略来实时改变电流滞环系数Ｋ↓［ｉ］，实现滞环电流控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电流滞环控制方式，尤其涉及开关频率有限制情况下的改进的滞环电流 控制方法。
技术介绍
电流滞环控制是通过控制三相绕组供电电压的转换，来迫使实际电流跟踪参考电流，令 实际电流波形尽量逼近给定值。这种控制方式，从理论上讲可以使实际电流实时跟踪参考电 流，因此不存在延迟或滞后的问题；且由于实施起来比较简单，目前获得了广泛应用。但是 传统的电流滞环控制器存在开关频率不固定、对器件的开关频率要求较髙及输出PWM电压波 形不规则等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决传统的电流滞环控制器存在开关频率不固定、对器件的开关 频率要求较高及输出P麵电压波形不规则等问题，提供一种具有方法简单，使用方便，能有 效提高系统动态性能等优点的。为实现上述目的本专利技术釆用如下技术方案一种，它的方法为 (1 )按照传统的电流滞环控制方法得到电流滞环控制器电流的误差；(2) 在进行PWM调制时，用一个定时中断子程序来不断改变周期比较值来改变PWM 的占空比，从而实现不同的电压；(3) 将电流滞环比较的结果和PWM在每个桥臂的周期比较值进行结合；(4) 通过模糊逻辑控制策略来实时改变电流滞环系数《，滞环系数尺,按照模糊逻辑得到，并通过模糊逻辑控制策略来实时改变电流滞环系数A，实现滞环电流控制。所述步骤(1)中，按照传统的电流滞环控制方法得到电流的误差时，由A相电流参'考 值i!减去A电流实际值f。构成电流偏差lA!'l，并将电流偏差|厶/|分成(0， h, 3h, 5h)几个范围，这里h为滞环宽度，取1%的额定电流。所述歩骤(3)中，将步骤(1)中电流偏差结果和步骤(2)中所得到的PWM的占空比相结合时，电流偏差和周期比较值按照下面的方法来结合，如果lA/l小于A，就保持原来电压 矢量计算的占空比数值如果lA/l大于预置的滞环宽度A，占空比数值就乘以电流滞环系数《，滞环系数《按照模糊逻辑得到，并通过模糊逻辑控制策略来实时改变电流滞环系数《，实现 滞环电流控制。所述步骤(4)通过模糊逻辑控制策略来实时改变电流滞环系数过程中，滞环系数A的确定方法为首先，由电流偏差l刈所分成(0， h, 3h， 5h),确定电流误差AZ。(4)的论域为 {-5h,-3h，-h，0，h，3h，5h}， A/。0t)的模糊集为{NB，NM，NS,Z，PS,PM，PB}，这里NB， NM， NS，Z， PS, PM， PB意思分别为负的最大，负的中等，负的最小，零，正的最小，正的中等，正 的最大；其次，参考电流'的论域为{-1，1};,《的模糊集为{NB，NM,NS,Z,PS，PM,PB}，这里NB, NM， NS， Z， PS, PM， PB意思分别为负的最大，负的中等，负的最小，零，正的最 小，正的中等，正的最大；再次，滞环系数^的模糊集为:fN，Ph这里N， P意思为负，正；K,的论域为{0.5,0.7,0.9，1，1.1，1.3，1.5};第四，根据电流误差A/。(it)、参考电流《及滞环系数&的模糊集及其论域确定模糊变量的隶属度，来确定论域内元素对模糊语言变量的隶属度；第五，根据上述的各个变量的隶属度，建立模糊规则表^控制规则尺,NBNMNSZEPSPMPB广 pPBPMPSZENSNMNBNNBNMNSZEPSPMPB第六，根据第五所确定的模糊规则表，得到如下的电流控制器的控制逻辑:1) 对于《>0，如果A/。(Jt)〉5/j，则《=0.5;2) 对于/:<0，如果A/。(A:)〉5A，则《=1.5:然后第五步，第四步所得到的滞环系数&与第二步得到周期比较值的乘积形成新的 PWM的占空比，这样就实现了。由于传统滞环电流控制器一支逆变器臂的控制原理是由A相电流参考值减去A相电流实际值i:构成电流偏差lAf如果lA/l大于预置的滞环宽度Zi，这只臂就根据电流相位情况正向(或反相)导通；如果lA!1〈A,这只臂就关断。由于比较后的开关信号直接控制功率管的导通，逆变器的开关频率不受程序控制。本专利技术的电流控制器对上述传统电流滞环控制方法进行改进，在程序实现PWM调制时， 一般是用一个中断子程序来不断改变周期比较值来改变PWM的占空比，从而实现不同的电 压。将电流滞环比较的结果和PWM在每个桥臂的周期比较值结合起来，通过模糊逻辑控制策略来实时改变电流滞环系数《，从而达到实时控制电流，提高系统动态性能。 附图说明图1为现有逆变器一支臂控制的滞环控制器控制示意图； 图2为本专利技术AZ。0fc)的隶属度；图3为本专利技术/:的隶属度；图4为本专利技术《,的隶属度。具体实施例方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。图1给出传统滞环电流控制器一支逆变器臂的控制原理。由A相电流参考值/:减去A相电流实际值f。构成电流偏差lAf如果lA/l大于预置的滞环宽度A，这只臂就根据电流相位情况正向(或反相)导通，PWM占空比相当于100%;如果lA/卜A,这只臂就关断，PWM占空比相当于0。由于比较后的开关信号直接控制功率管的导通，逆变器的开关频率不受程序控 制。本专利技术的电流控制器对上述传统电流滞环控制方法进行改进第一步，首先按照传统的电流滞环控制方法得到电流的误差，由A相电流参考值O减去 A电流实际值/。构成电流偏差lA/1，并将电流偏差l刈分成(0， h， 3h， 5h)几个范围，这里 h取1%的额定电流。第二歩，在单片机或数字信号处理器(DSP)程序实现PWM调制时，用一个定时中断 子程序来不断改变周期比较值来改变PWM的占空比，从而实现不同的电压。第三步，将第一步中的电流滞环比较的结果和第二步所得的每个桥臂的周期比较值结合 起来。电流偏差和周期比较值按照下面的方法来结合，如果lAz'l小于/i,这只臂就保持原来电压矢量计算的占空比数值；如果lA,1大于预置的滞环宽度Zi，这只臂上的占空比数值就乘以电流滞环系数A,滞环系数&按照模糊逻辑得到，并通过模糊逻辑控制策略来实时改变电流滞环系数&。模糊逻辑的实现顺序如下-输入由电流偏差lAZl、参考电流i:构成，通过模糊逻辑规则得到输出滞环系数尺,。图2、 图3、图4为上述变量的隶属度。首先，由电流偏差lAi'l所分成(0， h, 3h, 5h),确定电流误差A/。("的论域为{-5h，-3h，-h，0，h,3h，5h}， A/。(;t)的模糊集为{NB，NM，NS，Z,PS，PM，PB}，这里NB， NM, NS,Z, PS, PM, PB意思分别为负的最大，负的中等，负的最小，零，正的最小，正的中等，正 的最大。电流误差Af。(/fc)的论域和模糊集的关系如图2)所示。其次，参考电流/:的论域为{-1,1};, !:的模糊集为(NB，NM,NS，Z，PS，PM，PB),这里 NB， NM, NS， Z， PS, PM, PB意思分别为负的最大，负的中等，负的最小，零，正的最 小，正的中等，正的最大。参考电流,'。'的论域和模糊集的关系如图3)所示。再次，滞环系数^的模糊集为(N，Pl，这里N, P意思为负，正；^的论域为{0.5,0.7,0.9，1，1.1，1.3，1.5}。滞环系数尺,.的论域和模糊集的关系如图4)所示.第四，根据电流误差Ai。()t)、参考本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的滞环电流控制方法，其特征是，它的方法为：　（１）按照传统的电流滞环控制方法得到电流滞环控制器电流的误差；　（２）在进行ＰＷＭ调制时，用一个定时中断子程序来不断改变周期比较值来改变ＰＷＭ的占空比，从而实现不同的电压；　（３）将电流滞环比较的结果和ＰＷＭ在每个桥臂的周期比较值进行结合；　（４）通过模糊逻辑控制策略来实时改变电流滞环系数Ｋ↓［ｉ］，滞环系数Ｋ↓［ｉ］按照模糊逻辑得到，并通过模糊逻辑控制策略来实时改变电流滞环系数Ｋ↓［ｉ］，实现滞环电流控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周广旭，王继祥，任兰杰，
申请(专利权)人：山东省科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：88[]