基于准PR控制的双级矩阵变换器网侧功率因数控制方法
专利汇可以提供基于准PR控制的双级矩阵变换器网侧功率因数控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于准PR控制的双级矩阵变换器网侧功率因数控制方法，其特征在于：建立了双级矩阵变换器 输入侧 电流 数学模型，提出了一种网侧电流 跟踪 网侧 电压 的闭环控制方法，将网侧电压和电流归一化，采用准PR 控制器 实现网侧电流的归一值跟踪网侧电压的归一值，并基于根轨迹理论分析确定准PR控制器参数，从而保证系统拥有较大的稳定裕度和稳态 精度 ，控制器的输出作为双级矩阵变换器输入侧电流调制矢量，从而实现网侧电压与网侧电流同 相位 。本发明的有益效果：避免了旋转坐标变换，降低了计算量，可以获得与采用PI控制相同的性能；当系统参数变化时，能实现输入侧电流矢量自适应调整，从而实现网侧单位功率因数，鲁棒性较好。，下面是基于准PR控制的双级矩阵变换器网侧功率因数控制方法专利的具体信息内容。
1.基于准PR控制的双级矩阵变换器网侧功率因数控制方法，其特征在于：建立了双级式矩阵变换器输入侧电流数学模型，提出了一种网侧电流跟踪网侧电压的闭环控制方法，将网侧电压和电流归一化，采用准PR控制器实现网侧电流的归一值跟踪网侧电压的归一值，并基于根轨迹理论分析确定准PR控制器参数，从而保证系统拥有较大的稳定裕度和稳态精度，控制器的输出作为双级式矩阵变换器输入侧电流调制矢量，从而实现网侧电压与网侧电流同相位，具体如下：
(1)采集三相网侧电压和三相网侧电流值，并分别对其进行3/2变换；
(2)分别计算出网侧相电压和电流幅值，然后将其归一化；
(3)构建网侧电流闭环控制，分别将网侧电压αβ分量归一化的值作为闭环控制的给定值，将网侧电流αβ分量归一化的值作为反馈值，从而形成电流闭环控制；
(4)建立变换器输入侧电流数学模型，根据所提控制结构写出网侧电流闭环控制框图；
(5)基于根轨迹理论分析确定出准PR控制器参数；
(6)将网侧电压αβ分量归一化的值与网侧电流αβ分量归一化的值之间的偏差分别作为两个准PR控制器的输入，准PR控制器的输出分别作为变换器输入侧电流调制矢量的αβ分量；
(7)根据(6)中得到的变换器输入侧电流调制矢量的αβ分量求出整流级输入电流调制矢量的相位角，从而实现网侧单位功率因数控制(逆变级采用常规的调制)。
2.如权利要求1所述的基于准PR控制的双级矩阵变换器网侧功率因数控制方法，其特征在于，计算网侧相电压和电流幅值，并将其归一化，归一化的具体步骤如下：
根据3/2变换得到网侧电压和电流的αβ分量，可求得网侧电压和电流的幅值：
式中ish，ush(h∈(α，β))分别为网侧电流和电压在α，β轴下的分量；usm，ism分别为网侧相电压和电流幅值；
进而可得网侧电压和电流归一化后的值：
式中ush*，ish*分别为网侧电压和电流的归一值。
3.如权利要求1所述的基于准PR控制的双级矩阵变换器网侧功率因数控制方法，其特征在于，建立输入侧电流数学模型，写出网侧电流闭环控制框图，并基于根轨迹理论分析确定准PR控制器参数；
首先建立变换器输入侧电流数学模型：
其中Rf、Lf、Cf分别为阻尼电阻、滤波电感和电容；iiα、iiβ、usα、usβ分别为变换器输入侧电流和网侧电压在α，β轴下的分量；isαisβ分别表示网侧电流在α，β轴下的分量；α轴电流与β轴电流分量没有dq坐标系下的交叉耦合，实现彼此的解耦控制；
根据设计的闭环控制结构，可写出网侧电流开环传递函数：
式中Ts为采样周期，Ki为归一化传递函数；
根据系统开环传递函数可知，系统闭环传递函数为5阶系统，本发明分别以KP、KR和ωc为根轨迹增益进行根轨迹分析；根据系统闭环极点的分布，在满足系统稳定性的前提下，应追求良好的动态性能，从而分析控制器参数对系统稳定性的影响，最终确定出准PR控制器参数。
4.如权利要求1所述的基于准PR控制的双级矩阵变换器网侧功率因数控制方法，其特征在于，构建网侧电流闭环，并求解变换器输入侧电流调制矢量相位；
根据权利要求2求出的网侧电压和电流的归一值，构造网侧电流闭环，可分别求出αβ分量下的偏差：
* *
Δeh＝ush-ish；
式中：Δeh(h∈(α，β))分别为网侧电压和电流αβ分量归一值之间的偏差；
进而可求得变换器输入侧电流调制矢量αβ分量：
式中：KP为比例项系数，KR为谐振项系数，ωc为PR控制器的截止频率，isα，isβ分别为变换器输入侧电流调制矢量αβ分量；
根据求得的输入电流调制矢量可计算出整流级电流矢量调制相位角：
θi＝arctan(iiβ/iiα)；
式中，θi为输入电流矢量相位角；
求出相位角后即可用于整流级的输入电流矢量调制，逆变级采用常规的输出电压矢量调制。
基于准PR控制的双级矩阵变换器网侧功率因数控制方法
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