1.一种电压控制型逆变器的幅相模型建立方法,其特征在于,包括以下步骤:对于具有LC滤波器配置的三相逆变电路,基于时域状态空间模型,建立了三相同步旋转坐标系,即dq旋转坐标系下三相逆变器时域状态空间模型;建立了dq两相坐标系下的传统模型与幅相模型之间的联系;在dq旋转坐标系中对三相逆变器的耦合物理量解耦,并依据该坐标系下的三相逆变器模型设计控制电路,根据三相逆变器时域状态空间模型,构建三相逆变器的幅相模型;建立了dq两相坐标系下的传统模型与幅相模型之间的联系;电压控制型逆变器的幅相表示方法如下:对于三相系统,使用Clark变换,将三相中的物理量变换到αβ坐标系中来,同时引入复变量的概念,将任意一对物理量用复变量的形式表现出来,x=x α +jx β ;其中,x α 和x β 分别为三相变量的α轴分量和β轴分量,x为三相变量的复变量形式;而该复变量还用极坐标的形式表达出来,即x=x α +jx β =xe jθ ,其中,x和θ分别为三相变量的幅值和相角;如此,三相物理量就用一个参数表示出来;推导出的传统模型与幅相模型之间的联系如下:在αβ静止坐标系中,以下电压幅值均作归一化处理,电压参考值与输出电压表示为:其中,u为输出电压幅值的标幺值,θ c 、θ r 分别为输出电压、电压参考值与静止坐标系的夹角,静止坐标系的夹角随时间变化,而在旋转的dq两相坐标系中,旋转坐标系与静止坐标系之间有夹角θ,夹角θ随时间变化,显然θ与θ r 的变化速率相同,若两者的初始相角相同,则输出电压有:u dq =u αβ e -jθ =ue jΔθ =ucosΔθ+jusinΔθ;其中,Δθ为输出电压与电压参考值之间的夹角,输出电压与电压参考值之间的夹角基本不随时间变化,由于输出电压基本跟随电压参考值变化,因此Δθ很小,故而上式表示为:u dq =u d +ju q =u+juΔθ;即因此u d 表示逆变器中的幅值变化,u q /u d 表示逆变器中的相角变化,输出电压的幅值模型用d轴闭环模型代替,相角模型用q轴闭环模型除以幅值得到。
2.根据权利要求1所述的一种电压控制型逆变器的幅相模型建立方法,其特征在于,所述dq旋转坐标系下三相逆变器时域状态空间模型为:其中,a=1/L,b=1/C,是主电路中每相电感、电容值的倒数,R为逆变电路中每相电感等效串联电阻,i Ldq 和u Cdq 分别为电感电流和电容电压,也是状态空间模型的状态变量,i ldq 为逆变电路中的负载电流扰动变量,v cdq 为逆变电路中桥臂电压,即控制输入,它们均是dq两相坐标系中物理量组成的行向量。
3.根据权利要求2所述的一种电压控制型逆变器的幅相模型建立方法,其特征在于,所述在dq旋转坐标系中对三相逆变器的耦合物理量解耦,并依据该坐标系下的三相逆变器模型设计控制电路,根据三相逆变器时域状态空间模型,构建三相逆变器的幅相模型具体为:在dq两相旋转坐标系下对逆变器进行电压电流双环控制,使用前馈解耦的控制策略,利用比例调节器控制电流内环,解耦的控制方程如下:其中,K ip 是电流内环调节器的比例系数,v * cd 、v * cq 是给PWM发生器的参考电压dq轴分量,i refd 、i refq 是电流内环的参考值的dq轴分量,u Cd 和u Cq 为滤波电容电压的dq轴分量,i Ld 和i Lq 为滤波电感电流的dq轴分量;而电流内环所需的电流参考值i refd 、i refq 由电压外环调节得出,若使用比例积分调节器,即PI调节器控制电压外环,那么利用如下的电压控制方程进行解耦:其中,s为拉普拉斯算子,K up 是电压外环PI调节器的比例系数,K ui 则为其积分系数,i ld 和i lq 为负载电流的dq轴分量;在满足以上前馈解耦控制的条件后,忽略PWM调制带来的影响,将控制方程代入拉氏变换后的系统状态方程后,电压环关系忽略了电流环影响,得到控制系统闭环状态空间模型为因此,忽略PWM调制带来的影响,得到前馈解耦后的电流环闭环的传递函数G i (s)为式中L为滤波电感值,代入电流闭环的传递函数G i (s),计算电压闭环的传递函数G u (s)为结合对幅相模型的推导得模型中幅值与相角的传递函数如下其中,C为滤波电容值,u、u ref 分别为输出电压幅值与输入电压幅值,θ u 、θ uref 分别为输出与输入电压的初始相角。
4.一种电压控制型逆变器的幅相模型的控制方法,其特征在于:包括采用权利要求1-3任一项所述的一种电压控制型逆变器的幅相模型建立方法所建立的电压控制型逆变器的幅相模型对电压控制型逆变器进行控制。
5.根据权利要求4所述的一种电压控制型逆变器的幅相模型的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:dq两相旋转坐标系下对逆变器进行电压电流双环控制;将dq两坐标轴下的模型进行解耦。
6.根据权利要求5所述的一种电压控制型逆变器的幅相模型的控制方法,其特征在于,所述电压电流双环控制使输出电压密切跟随负载的变化。
7.根据权利要求5所述的一种电压控制型逆变器的幅相模型的控制方法,其特征在于,所述将dq两坐标轴下的模型进行解耦采用前馈解耦的控制策略。
8.一种设备,其特征在于,所述设备包括:一个或多个处理器;存储器,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器执行如权利要求4-7任意一项中所述的一种电压控制型逆变器的幅相模型建立方法。
9.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求4-7任意一项中所述的一种电压控制型逆变器的幅相模型建立方法。