3 无差拍控制

无差拍控制是一种建立在精确数学模型与严密数学推导之上的状态反馈控制,控制质量很大程度上依赖于控制器参数与主电路参数的配合。无差拍控制的主要特点是采用预测的手段,其基本思想是根据在第K个采样时刻所检测的负载电流和补偿电流,计算第K+l时刻的指令电流值和各种可能开关状态下补偿电流的预测值。然后计算某种特定的目标函数(一般为指令值和预测值的累计误差),选择目标函数最小的开关状态作为K+l时刻的开关依据。这种控制方法的动态性能好,可以消除稳态误差,并且能在最短的时间内结束过渡过程,它的缺点是对模型参数敏感而且鲁棒性差。另外控制器参数是根据主电路元件标称参数计算得到的,标称参数与元件的实际参数存在着一定的差,且受温度、运行条件的影响会有一定的漂移,这样就会导致控制器参数与主电路参数不能很好地配合,从而引起系统极点改变,破坏无差拍控制条件。

4 单周控制

单周控制是一种非线性控制法,将非线性控制的本质与开关电路有机的结合,可以实现快速的瞬态响应。这种方法的基本思想是:控制开关占空比,在每个周期内使开关变量的平均值与控制参考值相等或成一定比例,从而消除稳态和瞬态误差,使前一周期的误差不会带到下一周期,实现对控制参考的瞬时跟踪。

单周控制法作为一种新型非线性控制法,具有结构简单、控制精度高、响应速度快,特别是具有控制性能对系统和电源参数变化不敏感等优点,克服了传统的PWM控制方法的不足,适用于各种脉宽调制、软开关、谐振开关等开关逆变器,用用于有源电力滤波器控制时,具有不需要检测、可分离畸变信号和控制电路简单等优点。

5 最优矢量控制

最优矢量控制方法选取最优的空间电压矢量,对电流(电压)偏差微分矢量进行控制,从而实现对电流(电压)偏差矢量的控制。在获得电流(电压)的快速响应的同时,抑制了输出电流(电压)的高次谐波,降低了功率器件的工作频率,降低了有源滤波器的损耗。

6 结束语

本文对有源电力滤波器主要的几种PWM信号控制方法进行了介绍和比较,另外PWM信号控制方法还有空间矢量控制法、模糊逻辑控制法、自适应控制法以及学习控制法等,它们在应用中都各有优势和不足。在实际应用中一般根据侧重点以及具体环境、条件的不同而选择最适合的方法。

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