抛物线PWM电流控制稳定性分析

抛物线脉宽调制(pulse-width modulation,PWM)电流控制方法采用一对特定的抛物线函数曲线,以控制电压型变换器电流跟踪误差的正负峰值和PWM开关时刻,实现与滞环控制相媲美的高精度、快速电流跟踪控制,并能保持开关频率基本恒定。但该方法也存在与峰值电流控制类似的动态稳定性问题。从理论上详细分析抛物线PWM电流控制方法在各种工况下的动态稳定性以及影响稳定性的因素,导出PWM占空比与稳定性及动态调整时间之间的关系,结果表明:抛物线法电流控制满足全局动态稳定性条件。仿真和实验结果验证了上述结论的正确性。

三相抛物线PWM电流控制解耦方法(方法I)

抛物线脉宽调制(pulse width modulation,PWM)电流控制方法具有与传统滞环控制相媲美的高精度、快速电流跟踪控制性能,并能保持开关频率基本恒定,可广泛用于各种电压型功率变换器。但是现有文献仅给出了单相抛物线PWM电流控制方案,并未涉及如何用于三相三线变换器。该文利用叠加原理,将三相三线系统等效为虚构的三相四线系统与虚构的零序系统之和,提出一种三相抛物线PWM电流控制解耦方法,该方法通过3个独立的单相抛物线PWM电流控制器对虚构的三相电流进行控制,间接实现三相三线变换器实际电流的高精度快速跟踪控制。仿真和实验结果验证了该解耦控制方法的可行性和有效性。

参数变化对抛物线PWM电流控制的影响及其对策

抛物线脉宽调制电流控制方法具有优良的动静态特性,可广泛用于各种电压型功率变换器。但在其理论推导过程中,并没有考虑变换器串联电感内阻等参数的影响。通过理论分析,推导出电感内阻与该电流控制方法中的抛物线幅值之间的数学关系,证明变换器电感内阻对电流控制性能的影响很小,可以忽略不计。抛物线幅值直接与变换器串联电感及直流母线电压有关,为了消除这些参数变化对控制性能的影响,推导出抛物线幅值偏差与开关周期偏差及电流跟踪误差正负峰值偏差之间的数学关系,据此提出一种变换器参数变化的自适应补偿控制策略。仿真和实验验证了理论分析的正确性及上述控制策略的可行性和有效性。

三相抛物线PWM电流控制解耦方法(方法II)

抛物线脉宽调制(pulse width modulation,PWM)电流控制方法可直接用于单相或三相四线电压型变换器,具有良好的动、静态电流控制性能,并能保持开关频率基本恒定。但三相三线系统中,由于三相电流之间存在耦合关系,直接采用该电流控制方法,其控制性能会有所下降。通过线性变换,将三相三线变换器输出电流变换成虚构的两相电流,提出一种三相抛物线PWM电流控制解耦方法。该方法采用固定某一相开关状态,用两个单相抛物线PWM电流控制器产生另外两相开关信号,通过控制两相虚拟电流跟踪其参考电流,间接实现三相三线变换器实际电流的高精度快速跟踪控制。仿真和实验结果验证了该解耦控制方法的可行性和有效性。