PFC直接電流控制策略綜述
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1．6 無差拍控制
無差拍控制的基本思想是將輸出參數等間隔地劃分為若干個取樣周期。根據電路在每一取樣周期的起始值,預測在關于取樣周期對稱的方波脈沖作用下某電路變量在取樣周期末尾時的值。適當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波形重合。不斷調整每一取樣周期內方波脈沖的極性與寬度,就能獲得波形失真小的輸出。
該方法是一種全數字化的控制技術。它利用前一時刻的指令電流值和實際補償電流值,根據空間矢量理論計算出整流器下一時刻應滿足的開關模式。其優點在于數學推導嚴密、跟蹤無過沖、動態性能好,易于計算機執行等。缺點是計算量大,且對系統參數依賴性較大。但是,隨著數字信號處理單片機(DSP)應用的不斷普及,這是一種很有前途的控制方法。
基于空間電壓矢量PWM的電流無差拍控制方法,開關頻率恒定,調節性能良好,代表了目前國際上PFC技術的先進水平。
1.7 滑模變結構控制
上世紀50年代在前蘇聯發展起來的滑模變結構控制,用于控制電力電子變換器有其天然的合理性。因為構成多種變換器的電子開關所產生的不連續性,使各類電力電子變換器正好被描述為變結構系統,而在變結構系統中滑模變結構控制的滑動模態具有不變性,即對系統的變化和外部干擾不敏感,具有很強的魯棒性。這樣,滑模變結構控制就能很容易地應用于整流器、逆變器及
由開關變換器驅動等相關領域的應用研究,并獲得良好的控制效果。
變流器的時變參數問題是人們一直努力解決的問題。考慮到開關變換器的開關切換動作與變結構系統的運動點沿切換面高頻切換有動作上的對應關系,因而可以考慮用滑模變結構這種方法來控制變流器。
在整流器的功率因數校正系統中,輸入電流的穩態特性和輸出電壓暫態特性之間存在著矛盾的關系,應用滑模變結構控制方法．可以在輸入電流的穩態特性和輸出電壓暫態特性之間進行協調,在使輸入電流滿足有關標準的前題下,盡可能地提高輸出電壓動態響應。
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。因而開關頻率固定;另外,以往的控制方法都是在理想的三相平衡狀態下得出的數學模型。用占空比控制方法比傳統的控制方法在分析三相不平衡系統中具有更大的優勢,比如在建模、電壓調節器參數調整等方面。
l.9 基于Lvapunov的非線性大信號方法控制
傳統控制方法的數學建模一般是基于系統的小信號線性化處理。這種方法的共同缺點是對系統的大信號擾動不能保證其穩定性。基于這種考慮,文獻[16]提出了用大信號方法直接分析這種非線性系統,仿真和實驗結果表明,系統對大信號擾動具有很強的魯棒性。
與現代控制理論相關的控制方法如狀態反饋控制(極點配置),二次型最優控制,非線性狀態反饋,模糊控制,神經網絡控制等,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。基于大功率電子設備的要求,目前多電平變換器和各種簡單拓撲的串聯、并聯等拓撲相繼提出,對于這些電路的控制,除采用現有的控制策略外,還嘗試發展更有針對性的控制技術。本文引用地址：http://www.104case.com/article/180072.htm
2 總結與展望
CCM控制中,直接電流控制適用于對系統性能指標和快速性要求較高的大功率場合,應是發展的主流。中大功率的電力電子設備在電網中占有很大比重,因此,三相PFC應是PFC研究的重心。隨著三相PFC整機成本的提高和開關頻率的降低,依托高速的數字處理器,數字控制成為發展的主流。由于各種控制策略都有優缺點,將各種控制策略合理搭配,取長補短,可以收到理想的控制效果,這也是控制技術發展的一個方向。
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