一种定时滞环比较方式的电流跟踪控制方法

《一种定时滞环比较方式的电流跟踪控制方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、定时和滞环相结合的跟踪控制方法研究孟建华1蔚泉清1陈增禄侯小华西安工程大学电子信息学院，西安7100481)Email：weiquanqing2006@163.com摘要提出一种将传统的滞环比较与定时比较跟踪控制方法相结合的新方法。将两种方法进行统一的理论分析，对跟踪误差带宽、平均开关频率和开关频率的波动范围得出了理论分析结果。传统的滞环比较与定时比较跟踪控制方法都是该方法的一个特例。仿真研究证实了理论分析的正确性。关键词跟踪控制,滞环比较,定时比较,统一分析StudyonUniformTrackingContr

2、olApproachCombiningHysteresisComparisonandTimercomparisonMengJian-huaWEIQuan-qingCHENZeng-luHOUXiao-huaXi’anpolytechnicUniversity,Xi’an710048,ChinaAbstractAnoveltrackingcontrolapproachispresentedinthispaper.Thisapproachcombinehysteresiscomparisonandtimercompa

3、risontrackingcontrolandanalyzestrackingerror,averageswitchingfrequencyandfluctuateofswitchingfrequency.Inthisanalysis,hysteresiscomparisonortimercomparisonisonlyoneespecialthing.Simulationhasbeencarriedouttoproofthecorrectnessofanalysis.KeywordsTracingcontrol

4、;Hysteresiscomparison;Timercomparison;Uniformanalysis1.引言跟踪控制技术在电力电子领域中发挥着重要的作用。由于跟踪型的PWM控制技术具有响应速度快，控制精度高，鲁棒性强等优点，而且跟踪控制属于闭环bang-bang控制，所以，该方法受到了广泛的应用。在电气传动领域的交流伺服系统中，电流跟踪技术为构成高性能交流伺服系统提供了良好的基础[1]。可再生能源利用中的逆变器有很多特殊要求[2]，跟踪控制技术以其良好的控制性能在这些特殊的逆变器中应用十分广泛。在改善电能质

5、量的研究领域中，有源电力滤波器、现代无功补偿装置以及电压型的PWM可逆变流器都广泛地采用了电流跟踪控制技术[3]。跟踪控制技术从本质上讲只有两个可以控制的自由度。一个可以称为幅值控制自由度，另一个可以称为时间控制自由度。所谓幅值控制就是利用幅值来判断负载电流与指令电流的关系，而时间控制是利用时间来判断负载电流与指令电流的关系，从而决定开关管的开关策略。前者典型的应用是滞环比较方式，后者典型的应用是定时比较方式。在以上两种跟踪控制方法的基础上为了改善跟踪控制性能，科研人员提出了很多有效的改进方法。文[4]在滞环比较

6、跟踪控制的基础上加入输入电压前馈改进跟踪性能。文[5]中采用频率反馈实现了滞环PWM电流跟踪开关频率的固定。文[6]讨论了逆变器的双滞环控制技术，文[7]提出了恒频采样电流跟踪控制，利用定时方式限制开关频率。实际上，这两种控制自由度是可以统一起来的，可以将两个控制自由度同时考虑，用一套统一的方法来分析。这样更能揭示跟踪控制方法的本质，能为提出更多改善跟踪控制性能的新方法提供一定的理论基础。本文提出了一种将定时比较和滞环比较相结合的跟踪控制方法,在本文中统称为定时滞环比较方式，并以电流跟踪控制为基础进行理论分析和仿

7、真，得到了开关频率波动范围﹑跟踪误差带宽和平均开关频率的分析结果。将仿真结果与理论分析结果进行了比较。结果表明了理论分析的正确性，而传统的滞环比较方法和定时比较方法都是文中统一分析的两种特例。2.定时滞环比较跟踪控制原理定时滞环比较方法的原理如图1所示，其中H为半滞环宽度，TC为定时周期，i0*为指令电流，if为反馈电流，2Ud、E、R和L分别为直流母线电压、负载反电动势、负载电阻和负载电感。图1定时滞环比较方法跟踪控制原理图指令电流与反馈电流进行比较，将差值送入滞环比较器，当i0*-if>H并且定时到则上管T1

8、通下管T2断，负载电压为Ud，if增大，直到i0*-ifH并且定时到时开关状态再次改变，如此反复。下面给出定时滞环比较跟踪波形示意图如图2所示。其中，相邻两条竖直线的间隔为一个定时周期TC。负载电流为指数曲线，示意图中简单示意为直线。图2定时滞环比较方式跟踪波形示意图3