現(xiàn)代電力傳動(dòng)理論與技術(shù)——第三講-wenkub
2023-01-21 08:07:12 本頁面
【正文】 d軸）上為磁通矢量，與靜止參考坐標(biāo)系的 α軸相差角度 ρe。 對(duì)于電壓源變換器，通常依靠空間矢量來擴(kuò)展到三相電流控制。上節(jié)中，在比例積分控制器中增加擾動(dòng)解耦項(xiàng) ue，并采用基于模型的控制方法來推導(dǎo)其增益。 實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)達(dá)到系統(tǒng)極限時(shí)，比例積分控制器容易產(chǎn)生 積分飽和 216。 理想情況下（每次采樣電流誤差為零時(shí)），電流 i(t3)可表示為 ，該誤差之和可表示為 ： )0())()(())()(() *11*22*3 itititititi ?????其中 t0=0, i(0)=0。 調(diào)制器控制變換器開關(guān)的方式應(yīng)滿足下式的條件 ? ?? skkttsk dttuTtU1* )(1)(32 式中 u為負(fù)載 Z（由電阻 R、電感 L和電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)電壓 ue串聯(lián)組成）兩端的電壓，可以表示 eudtdiLRiu ???33 )()( * ksk tiTti ??31 10 216。 在 t=t1時(shí)刻，采樣參考電流和變換器電流之間存在誤差 i*(t1) i(t1) 216。 圖中控制器的基本任務(wù)是在采樣間隔初始點(diǎn) tk處計(jì)算所需的采樣電壓，該電壓用于使得電流誤差在采樣間隔結(jié)束處為零 8 基于模型的電流控制 基于模型的電流控制 216。 圖 (b)給出了負(fù)載電壓和假設(shè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ue的波形 216。 1? 2/i? 2/* iii ?????wS 1?wSwtS wbS 0216。 216。 該模塊結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)比較器： 比較器 A和比較器 B 216。反之，若輸出狀態(tài) ，則當(dāng)滿足條件 時(shí)，輸出變?yōu)? 216。 圖 x，輸出為 y。 1 信息科學(xué)與工程學(xué)院 現(xiàn)代電力傳動(dòng)理論與技術(shù) 二 O一五年三月 2 第 3章 廣義負(fù)載的電流控制 216。輸出 y有兩種狀態(tài)： 1和 1 3 通用滯環(huán)模型和傳遞函數(shù) 216。 變量 用來定義過程中表現(xiàn)出的滯環(huán)程度 1??y 2/??x 1?y 2/??x 1??y?第 3章 廣義負(fù)載的電流控制 4 216。 比較器 A為 標(biāo)準(zhǔn)滯環(huán)比較器 ，雙極性輸出 。 比較器 B用于產(chǎn)生兩個(gè)開關(guān)的邏輯信號(hào) 。 控制器的基本動(dòng)作是保持負(fù)載電流位于限幅值 之間，其中 和 為用戶自定義參數(shù) 2/* ii ??i?*第 3章 廣義負(fù)載的電流控制 6 單相滯環(huán)電流控制示例仿真結(jié)果 216。 圖 (c)和 (d)可看到對(duì)應(yīng)的細(xì)節(jié) 7 單相滯環(huán)電流控制示例仿真結(jié)果 216。 結(jié)合圖 。 控制方法的 目標(biāo) 是確定使上述電流誤差快速為零而所需的平均電壓參考值。 根據(jù)式 32和 33，參考平均電壓可表示為： ??? ??? ??? skkskkskk Ttt esTtitisTttskdttuTdiT LdttiTRtU )(1)()( )()(*34 ? ? )()()(2)()( ** kekkskk tutitiRTLtRitU ?????????? ???35 216。由式 35和 36可得 基于模型的電流控制 12 216。對(duì)于本例來講，當(dāng)比例積分控制器的參考平均電壓超過變換器的最大值時(shí)會(huì)發(fā)生 積分飽和 。 216。該方法是建立在三相電流之和為零的基礎(chǔ)上，此時(shí)控制電流的自由度降為 2。 216。 216。 },{ cwbwaw SSSu? 18 三相負(fù)載的電流控制 eS uiRdtidLucwbwaw???? ???}{ ,310 216。 T? iii ??? ??? 19 三相負(fù)載的電流控制 216。 負(fù)載模塊 由星形連接的三相負(fù)載組成（電阻電感網(wǎng)絡(luò)和負(fù)載電壓 ue表示） 216。 目前已有多種滯環(huán)電流控制算法，這里采用的方法是 方框法，其控制思想的通用表示如圖 216。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊用于確定 與靜止參考坐標(biāo)系的瞬時(shí)角度。 },{ cwbwaw SSSu? *dd ii ? *qq ii ?216。 圖 的坐標(biāo)相對(duì)于同步參考系，可見方框中的直軸和正交軸 216。 eu? e???i?*i? 24 三相負(fù)載的電流控制 216。例如，若矢量 為當(dāng)前有效矢量，當(dāng)誤差矢量 端點(diǎn)達(dá)到邊界 1時(shí)，控制器將切換到矢量 ② 邊界 2： 檢查當(dāng)前有效矢量 ，并切換到最鄰近（切換次數(shù)最少） 零矢量 。例如，若矢量 在切換為零矢量 之前為有效矢量，當(dāng)誤差矢量 端點(diǎn)達(dá)到邊界 4時(shí)，則控制器將切換到矢量 },{ cwbwaw SSSu? }010{u? }010{u? }000{u?i?i216。 216。對(duì)于該規(guī)則， 只要當(dāng)前有效變換器矢量存在滯后 ，就會(huì)發(fā)生動(dòng)作。 26 三相負(fù)載的電流控制 *ieu216。設(shè)電壓矢量 的 幅值恒定 ，并以 3000r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。在數(shù)字實(shí)現(xiàn)中 ，誤差矢量可超過方框限制，因?yàn)樵诿看尾蓸舆^程中， 軌跡只變化一次 。 216。測量電流軌跡 保持在方框內(nèi)，控制動(dòng)作與前述的方框規(guī)則一致。 216。 此時(shí)進(jìn)入軌跡過程 3，并重復(fù)上述動(dòng)作序列。軌跡與方框的左邊框（圖 3）相交，此時(shí)有效電壓矢量以 逆時(shí)針切換 ，產(chǎn)生 軌跡過程 6 216。 這并不會(huì)對(duì)滯環(huán)控制概念產(chǎn)生太大影響 。 然而，在同步參考坐標(biāo)系中 ，軌跡則不同，這可由式（ ）解釋。 dqu e? *()dqi di *qi **0 [ ( ) ]dq e q e d eTi L i j L i uL ???? ? ?（ ）
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