通过单电阻检测直流母线电流时的pwm波形修正方法_4

文档序号:8383285阅读:来源:国知局
minp < t_min、t_midp氺2_t_minp < t_min、t_midp氺2 < t_min 且(t_midp+t_minp)*2 < t_min,如图5中的g4的情况,此时存在中间相右移限幅,由于在进行限幅处理时存在电压损失,因此在该情况下需要对电压进行补偿。其中,对中间相右移以进行限幅处理时的电压误差AV = [t_min-(t_midp+t_minp)*2]*[V(k+l)-V(k)],然后根据计算的电压误差AV对PWM波形进行电压补偿;当输入到空间矢量脉宽调制器的电压矢量工作在高调制区且中间相在右侧时,如果t_maxp_t_midp ( t_min、t_midp*2_t_maxp> (Ts/2_t_min)、t_midp*2 > (Ts_t_min)且(t_midp+t_maxp) *2 > (Ts*2_t_min),如图 6中的h4的情况,此时存在中间相左移限幅,同样的,由于在进行限幅处理时存在电压损失,因此在该情况下也需要对电压进行补偿。其中,对中间相左移以进行限幅处理时的电压误差 AV = [(t_midp+t_maxp)*2-(Ts*2_t_min)]*[V(k)-V(k+l)],然后根据计算的电压误差△ V对PWM波形进行电压补偿;而在其它没有中间相移相限幅的情况时,不存在电压损失,电压误差为零,即ΔΥ = 0,因此不需要进行电压补偿。
[0067]在根据计算的电压误差AV对PWM波形进行电压补偿时,如图7所示,PWM波形的当前周期中电流环控制输出的电压矢量Vout加上PWM波形的前一周期的电压误差AV,然后进行空间矢量脉宽调制,输出PWM波形的三相比较点时间,然后对当前PWM波形进行修正,并计算当前周期的电压误差△ V(修正前的电压矢量Vr减去修正后的电压矢量VpjPAV = Vr-Vp),以及在PWM波形的下一周期的空间矢量脉宽调制前加上该电压误差Δν。通过对PWM波形进行电压补偿,使得极端情况下中间相移相限幅造成的电压损失得到补偿。
[0068]根据本发明的一个具体示例,如图8所示,通过单电阻检测直流母线电流时的PWM波形修正的过程包括以下步骤:
[0069]S101,空间矢量脉宽调制器输出PWM波形的比较点时间,对PWM波形进行修正开始。
[0070]S102,判断(t_maxp_t_minp)是否小于等于t_min*2。如果是,执行步骤S103 ;如果否,执彳丁步骤S104。
[0071]S103,最小相左移或者最大相右移,保证两个非零基本矢量工作时间满足t_min要求。
[0072]S104,判断t_midp是否小于等于(t_maxp+t_minp)/2。如果是,执行步骤S105 ;如果否,执彳丁步骤S114。
[0073]S105,判断(t_midp-t_minp)是否大于等于t_min。如果是,执行步骤S106 ;如果否,执行步骤S107。
[0074]S106,无需对PWM波形进行修正,最小相、中间相和最大相保持不变。
[0075]S107,判断(t_midp*2_t_minp)是否大于等于t_min。如果是,执行步骤S108 ;如果否,执行步骤S109。
[0076]S108,最小相和最大相保持不变,中间相右移。
[0077]S109,判断(t_midp*2)是否大于等于t_min。如果是,执行步骤SllO ;如果否,执行步骤Slll。
[0078]S110,最大相保持不变,中间相右移至端点,最小相左移。
[0079]S111,判断(t_midp+t_minp)*2是否大于等于t_min。如果是,执行步骤S112 ;如果否,执彳丁步骤S113。
[0080]S112,先将最大相修正为恒定低电平,重新计算最小相和中间相的比较点时间,然后中间相右移至端点,最小相左移。
[0081]S113,先将最大相修正为恒定低电平,重新计算最小相和中间相的比较点时间,然后最小相左移至端点,中间相右移保证t_min并限幅,执行步骤S123。
[0082]S114,判断(t_maxp-t_midp)是否大于t_min。如果是,执行步骤S115 ;如果否,执行步骤SI 16。
[0083]SI 15,无需对PWM波形进行修正,最小相、中间相和最大相保持不变。
[0084]S116,判断(t_midp*2_t_maxp)是否小于等于(Ts/2_t_min)。如果是,执行步骤S117 ;如果否,执行步骤S118。
[0085]S117,最小相和最大相保持不变,中间相左移。
[0086]S118,判断t_midp*2是否小于等于(Ts_t_min)。如果是,执行步骤S119 ;如果否,执行步骤S120。
[0087]S119,最小相保持不变,中间相左移至中点,最大相右移。
[0088]S120,判断(t_midp+t_maxp)*2是否小于等于(Ts*2_t_min)。如果是,执行步骤S121 ;如果否,执行步骤S122。
[0089]S121,先将最小相修正为恒定高电平,重新计算最大相和中间相的比较点时间,然后中间相左移至中点,最大相右移。
[0090]S122,先将最小相修正为恒定高电平,重新计算最大相和中间相的比较点时间,然后最大相右移至中点,中间相左移保证t_min并限幅,执行步骤S123。
[0091]S123,计算电压误差Δ V,对PWM波形进行电压补偿。
[0092]S124,PWM波形修正结束。
[0093]综上,采用本发明提出的修正方法对PWM波形进行修正得到的实际电压空间矢量如图9所示,而采用传统的修正方法对PWM波形进行修正得到的实际电压空间矢量如图10所示。从图9和图10可以看出,采用本发明提出的修正方法对PWM波形进行修正得到的实际电压不可到达的区域更小,从而使得高调制区具有更大的实际电压空间。
[0094]此外,需要说明的是,在本发明的其他实施例中,可以将对PWM波形的前半周期的检测改成对PWM波形的后半周期的检测,或者在对PWM波形进行修正时,可以将中间相在左侧改成最小相左移、中间相在右侧改成最大相右移,中间相在左侧时最大相突变为恒定低电平改成渐变为恒定低电平,中间相在右侧时最小相突变恒定高电平改成渐变恒定高电平等。
[0095]综上所述,根据本发明实施例的通过单电阻检测直流母线电流时的PWM波形修正方法,首先获取空间矢量脉宽调制器输出的PWM波形的最小相比较点时间t_minp、中间相比较点时间t_midp和最大相比较点时间t_maxp,然后根据最小相比较点时间t_minp、最大相比较点时间t_maxp以及预设的最小非零基本矢量工作时间t_min判断输入到空间矢量脉宽调制器的电压矢量的工作区,如果输入到空间矢量脉宽调制器的电压矢量工作在低调制区,对PWM波形进行修正;如果输入到空间矢量脉宽调制器的电压矢量工作在高调制区,则根据最小相比较点时间t_minp、中间相比较点时间t_midp和最大相比较点时间t_maxp进一步判断中间相的相对位置,当中间相在左侧时,根据最小相比较点时间t_minp、中间相比较点时间t_midp和最小非零基本矢量工作时间t_min判断是否对PWM波形进行修正;当中间相在右侧时,根据中间相比较点时间t_midp、最大相比较点时间t_maxp和最小非零基本矢量工作时间t_min判断是否对PWM波形进行修正。因此,本发明实施例的PWM波形修正方法通过对输出的PWM波形的最小相比较点时间、中间相比较点时间和最大相比较点时间进行判断以对PWM波形进行修正,从而扩展了 PWM波形的实际电压空间,同时对PWM波形修正时产生的电压损失进行了补偿,提高了控制性能。
[0096]流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0097]在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPR0M或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
[0098]应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有
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