一种特定谐波消除系统及其方法

摘要

本发明提供了一种特定谐波消除系统，包括PWM逆变器及主控单元，主控单元控制PWM逆变器将直流电转化为交流电并为交流负载进行供电；所述主控单元包括获取子单元、建立子单元、计算子单元和控制子单元；获取子单元，用于获取PWM逆变器的电压输出波形；建立子单元，用于根据获取子单元的电压输出波形，建立双极性特定消谐数学模型；计算子单元，用于根据建立子单元中的双极性特定消谐数学模型，通过同伦微分法和牛顿迭代法计算得到开关角的精确解；控制子单元，用于根据计算子单元中开关角的精确解，控制PWM逆变器中开关管的开、关时间。该系统能有效消除了谐波的影响。

主权项

一种特定谐波消除方法，其特征在于：所述特定谐波消除方法具体包括以下步骤：步骤S100，根据PWM逆变器的电压输出波形建立双极性特定消谐数学模型：$a_n=\frac{4E_d}{\mathrm{n\pi }}[-1-2\underset{k=1}{\overset{N}{\Sigma }}{(-1)}^k\cos n{\alpha }_k],n=1,3,5···---\left(8\right)$令a₁=q （9）a_n=0n=3,5,7,… （10）α_k为在区间[0,π/2]内的第k个开关角，n为基波或者谐波的次数，N为定时器计数周期，a₁为基波幅值，E_d为直流电源电压值，a_n为奇次正弦分量；步骤S200，设定初始值为α⁰，并根据式（8）、（9）、（10）建立同伦方程：H(α,t)=F(α)+(t‑1)F(α⁰),t∈[0,1],α∈D （23）t为求近似解过程中所经历的时间；步骤S300，根据（23）式得到微分方程：$\left\{\begin{array}{c}\frac{\mathrm{d\alpha }}{\mathrm{dt}}=-{\left[F^{\prime }\left(\alpha \right)\right]}^{-1}F\left({\alpha }^0\right)\\ a\left(0\right)=a^0\end{array}\right.---\left(26\right)$步骤S400，采用二阶精度的中点积分法求式（26）的近似解α^N,此时t=1;步骤S500，将近似解α^N作为初始解，利用牛顿迭代法进行牛顿迭代，最终输出精确解α^*；步骤S600，根据对称性求出正弦波一个周期内的所有开关角及开关角对应的数值，并控制所述数值按顺序存储在比较寄存器中，当定时器的计数值与比较寄存器存储的数值相等时，控制反转PWM逆变器中开关管的控制输出波形。