基于主从控制器的新型谐振谐波消去方法

摘要

本发明提供基于主从控制器的新型谐振谐波消去方法，包括如下步骤：S1、在连续传递函数域中，建立新型谐振控制器；S2、将新型谐振控制器离散化：采用“线性预矫正变换”法，对新型谐振控制器，进行离散化处理；S3、建立谐波消去模块，并将其嵌入主控制系统；S4、确定主、从控制器，加入“主先从后”的限幅方法。采用上述技术方案，有效解决了数字离散过程引起的中心频率偏移问题；有效协调了系统稳定性与谐波抑制效果之间的矛盾；有效避免了消谐从控制器对PI主控制的干扰；有效增加了工程应用价值。

主权项

基于主从控制器的新型谐振谐波消去方法，其特征在于:包括如下步骤：S1、在连续传递函数域中，建立新型谐振控制器；新型谐振控制器传递函数表达式为式中，s为连续传递函数的微分算子；ω₀为新型谐振控制器的中心角频率；k_r、ω_c和为新型谐振控制器的三个控制参数，其中，k_r为增益、ω_c为截止角频率、为相位补偿角；S2、将新型谐振控制器离散化：采用“线性预矫正变换”法，对新型谐振控制器，进行离散化处理，即：式中，T_s为数字信号处理器(DSP)的控制周期；z为离散函数域算子。将式(2)代入式(1)对新型谐振控制器的传递函数进行离散可得：其中，式(3)即为新型谐振控制器的离散化数学表达式；根据新型谐振控制器在离散域的传递函数编写新型谐振控制器DSP程序模块；将式(3)写为程序模式，如式(4)所示式中，y_k，u_k分别表示新型谐振控制器DSP程序模块本控制周期内 的输出和输入值；y_k‑1，u_k‑1分别表示新型谐振控制器DSP程序模块前一个控制周期内的输出和输入值；y_k‑2，u_k‑2分别表示新型谐振控制器DSP程序模块前两个控制周期内的输出和输入值；S3、建立谐波消去模块，并将其嵌入主控制系统：在经典双闭环矢量控制系统中嵌入新型谐振控制器DSP程序模块，符合控制系统模块化设计要求；为了消除电网中的5、7、11、13次电流谐波，需要嵌入两组新型谐振控制器DSP程序模块，分别用R6th和R12th表示，两组新型谐振控制器中心角频率分别设为：ω₀^6th＝6×2π×50rad，ω₀^12th＝12×2π×50rad；建立谐波电流方程为式中，和分别表示在dq同步旋转坐标系下的电网电流、逆变器出口电流和电容电流的6次和12次谐波分量。若令式(5)中的则需将i_s,dq与–i_c,dq的偏差送入新型谐振控制器