PFC直接電流控制策略綜述
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時(shí)間：2010-12-19
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
1．6 無(wú)差拍控制
無(wú)差拍控制的基本思想是將輸出參數(shù)等間隔地劃分為若干個(gè)取樣周期。根據(jù)電路在每一取樣周期的起始值,預(yù)測(cè)在關(guān)于取樣周期對(duì)稱的方波脈沖作用下某電路變量在取樣周期末尾時(shí)的值。適當(dāng)控制方波脈沖的極性與寬度,就能使輸出波形與要求的參數(shù)波形重合。不斷調(diào)整每一取樣周期內(nèi)方波脈沖的極性與寬度,就能獲得波形失真小的輸出。
該方法是一種全數(shù)字化的控制技術(shù)。它利用前一時(shí)刻的指令電流值和實(shí)際補(bǔ)償電流值,根據(jù)空間矢量理論計(jì)算出整流器下一時(shí)刻應(yīng)滿足的開(kāi)關(guān)模式。其優(yōu)點(diǎn)在于數(shù)學(xué)推導(dǎo)嚴(yán)密、跟蹤無(wú)過(guò)沖、動(dòng)態(tài)性能好,易于計(jì)算機(jī)執(zhí)行等。缺點(diǎn)是計(jì)算量大,且對(duì)系統(tǒng)參數(shù)依賴性較大。但是,隨著數(shù)字信號(hào)處理單片機(jī)(DSP)應(yīng)用的不斷普及,這是一種很有前途的控制方法。
基于空間電壓矢量PWM的電流無(wú)差拍控制方法,開(kāi)關(guān)頻率恒定,調(diào)節(jié)性能良好,代表了目前國(guó)際上PFC技術(shù)的先進(jìn)水平。
1.7 滑模變結(jié)構(gòu)控制
上世紀(jì)50年代在前蘇聯(lián)發(fā)展起來(lái)的滑模變結(jié)構(gòu)控制,用于控制電力電子變換器有其天然的合理性。因?yàn)闃?gòu)成多種變換器的電子開(kāi)關(guān)所產(chǎn)生的不連續(xù)性,使各類電力電子變換器正好被描述為變結(jié)構(gòu)系統(tǒng),而在變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中滑模變結(jié)構(gòu)控制的滑動(dòng)模態(tài)具有不變性,即對(duì)系統(tǒng)的變化和外部干擾不敏感,具有很強(qiáng)的魯棒性。這樣,滑模變結(jié)構(gòu)控制就能很容易地應(yīng)用于整流器、逆變器及
由開(kāi)關(guān)變換器驅(qū)動(dòng)等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用研究,并獲得良好的控制效果。
變流器的時(shí)變參數(shù)問(wèn)題是人們一直努力解決的問(wèn)題?？紤]到開(kāi)關(guān)變換器的開(kāi)關(guān)切換動(dòng)作與變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)沿切換面高頻切換有動(dòng)作上的對(duì)應(yīng)關(guān)系,因而可以考慮用滑模變結(jié)構(gòu)這種方法來(lái)控制變流器。
在整流器的功率因數(shù)校正系統(tǒng)中,輸入電流的穩(wěn)態(tài)特性和輸出電壓暫態(tài)特性之間存在著矛盾的關(guān)系,應(yīng)用滑模變結(jié)構(gòu)控制方法．可以在輸入電流的穩(wěn)態(tài)特性和輸出電壓暫態(tài)特性之間進(jìn)行協(xié)調(diào),在使輸入電流滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的前題下,盡可能地提高輸出電壓動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
1.8 占空比控制
這種控制方法不用電流傳感器,由于是基于斜坡比較技術(shù)。因而開(kāi)關(guān)頻率固定;另外,以往的控制方法都是在理想的三相平衡狀態(tài)下得出的數(shù)學(xué)模型。用占空比控制方法比傳統(tǒng)的控制方法在分析三相不平衡系統(tǒng)中具有更大的優(yōu)勢(shì),比如在建模、電壓調(diào)節(jié)器參數(shù)調(diào)整等方面。
l.9 基于Lvapunov的非線性大信號(hào)方法控制
傳統(tǒng)控制方法的數(shù)學(xué)建模一般是基于系統(tǒng)的小信號(hào)線性化處理。這種方法的共同缺點(diǎn)是對(duì)系統(tǒng)的大信號(hào)擾動(dòng)不能保證其穩(wěn)定性?；谶@種考慮,文獻(xiàn)[16]提出了用大信號(hào)方法直接分析這種非線性系統(tǒng),仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,系統(tǒng)對(duì)大信號(hào)擾動(dòng)具有很強(qiáng)的魯棒性。
與現(xiàn)代控制理論相關(guān)的控制方法如狀態(tài)反饋控制(極點(diǎn)配置),二次型最優(yōu)控制,非線性狀態(tài)反饋,模糊控制,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等,都可以用在PFC電路中。但這些方法還不成熟,處于積極的探索之中?；诖蠊β孰娮釉O(shè)備的要求,目前多電平變換器和各種簡(jiǎn)單拓?fù)涞拇?lián)、并聯(lián)等拓?fù)湎嗬^提出,對(duì)于這些電路的控制,除采用現(xiàn)有的控制策略外,還嘗試發(fā)展更有針對(duì)性的控制技術(shù)。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/180072.htm
2 總結(jié)與展望
CCM控制中,直接電流控制適用于對(duì)系統(tǒng)性能指標(biāo)和快速性要求較高的大功率場(chǎng)合,應(yīng)是發(fā)展的主流。中大功率的電力電子設(shè)備在電網(wǎng)中占有很大比重,因此,三相PFC應(yīng)是PFC研究的重心。隨著三相PFC整機(jī)成本的提高和開(kāi)關(guān)頻率的降低,依托高速的數(shù)字處理器,數(shù)字控制成為發(fā)展的主流。由于各種控制策略都有優(yōu)缺點(diǎn),將各種控制策略合理搭配,取長(zhǎng)補(bǔ)短,可以收到理想的控制效果,這也是控制技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向。
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