滯環(huán)電流控制逆變器建模及分析

滯環(huán)電流控制逆變器建模及分析一、本文概述隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，逆變器作為能源轉(zhuǎn)換和管理的核心設(shè)備，其性能優(yōu)化與控制策略的研究日益受到關(guān)注。滯環(huán)電流控制逆變器作為一種重要的逆變器控制技術(shù)，具有響應(yīng)速度快、控制精度高等優(yōu)點，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。本文旨在對滯環(huán)電流控制逆變器進(jìn)行建模與分析，深入探討其工作原理、控制策略及性能特點，為實際應(yīng)用提供理論支持和技術(shù)指導(dǎo)。本文首先介紹了滯環(huán)電流控制逆變器的基本原理及發(fā)展歷程，闡述了其相較于傳統(tǒng)控制方法的優(yōu)勢。隨后，建立了滯環(huán)電流控制逆變器的數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)分析了其關(guān)鍵參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。在此基礎(chǔ)上，探討了不同控制策略下逆變器的動態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)性能，包括滯環(huán)寬度的選擇、電流跟蹤精度以及系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面。本文還針對滯環(huán)電流控制逆變器的實際應(yīng)用場景，進(jìn)行了仿真和實驗研究。通過對比不同控制策略下的實驗結(jié)果，驗證了理論分析的準(zhǔn)確性和實用性。同時，本文還指出了滯環(huán)電流控制逆變器在實際應(yīng)用中可能遇到的問題，如參數(shù)整定、抗干擾能力等，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。本文總結(jié)了滯環(huán)電流控制逆變器的建模與分析結(jié)果，展望了未來研究方向和應(yīng)用前景。本文的研究不僅有助于深入理解滯環(huán)電流控制逆變器的工作機(jī)制，也為優(yōu)化其控制策略和提高系統(tǒng)性能提供了有力支持。二、滯環(huán)電流控制逆變器的基本原理滯環(huán)電流控制（HysteresisCurrentControl，HCC）逆變器是一種重要的電力電子裝置，廣泛應(yīng)用于可再生能源發(fā)電、電機(jī)驅(qū)動和電力質(zhì)量改善等領(lǐng)域。其核心思想是通過實時檢測并控制逆變器的輸出電流，使之在設(shè)定的滯環(huán)范圍內(nèi)波動，從而實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的電力轉(zhuǎn)換。滯環(huán)電流控制逆變器的基本原理可以概括為以下幾個步驟：通過電流傳感器實時檢測逆變器的輸出電流將檢測到的電流與設(shè)定的參考電流進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生一個誤差信號接著，該誤差信號通過一個滯環(huán)比較器進(jìn)行處理，生成一個開關(guān)控制信號根據(jù)開關(guān)控制信號，逆變器的開關(guān)器件（如IGBT或MOSFET）會進(jìn)行相應(yīng)的開通或關(guān)斷操作，從而調(diào)整輸出電流的大小和方向，使其盡可能接近參考電流。在滯環(huán)電流控制中，滯環(huán)寬度是一個關(guān)鍵參數(shù)。它決定了電流控制的精度和動態(tài)響應(yīng)速度。如果滯環(huán)寬度設(shè)置得過小，雖然可以提高電流控制的精度，但可能會導(dǎo)致開關(guān)器件頻繁切換，增加開關(guān)損耗和電磁干擾反之，如果滯環(huán)寬度設(shè)置得過大，雖然可以降低開關(guān)損耗和電磁干擾，但可能會犧牲電流控制的精度和動態(tài)響應(yīng)速度。在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和性能要求，合理地選擇滯環(huán)寬度。滯環(huán)電流控制逆變器還具有一些其他的優(yōu)點。例如，它不需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型和參數(shù)辨識，因此易于實現(xiàn)和調(diào)試同時，由于它直接控制電流，因此具有較快的動態(tài)響應(yīng)速度和較高的抗干擾能力。滯環(huán)電流控制也存在一些局限性，如開關(guān)頻率不固定、諧波含量較高等。在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的需求和約束條件，綜合考慮其優(yōu)缺點，選擇合適的電流控制策略。滯環(huán)電流控制逆變器是一種基于實時電流檢測和誤差控制的高效、穩(wěn)定的電力電子裝置。其基本原理是通過滯環(huán)比較器生成開關(guān)控制信號，從而調(diào)整逆變器的輸出電流，使之在設(shè)定的滯環(huán)范圍內(nèi)波動。在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和性能要求，合理地選擇滯環(huán)寬度和控制策略，以實現(xiàn)最佳的電力轉(zhuǎn)換效果。三、滯環(huán)電流控制逆變器的建模滯環(huán)電流控制逆變器是一種廣泛應(yīng)用于電力電子領(lǐng)域的控制策略，其特點在于通過控制電流在一個設(shè)定的滯環(huán)范圍內(nèi)，實現(xiàn)對電力轉(zhuǎn)換過程的精確控制。為了深入了解其工作原理和性能特性，建立精確的滯環(huán)電流控制逆變器模型是至關(guān)重要的。在建模過程中，我們首先要明確滯環(huán)電流控制逆變器的基本構(gòu)成，這包括電源、逆變器開關(guān)、電感、電容、負(fù)載以及滯環(huán)電流控制器等關(guān)鍵部分。我們需要根據(jù)各部分的物理特性和工作原理，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。對于電源和負(fù)載，我們通?？梢詫⑵湟暈槔硐氲碾妷涸春碗娏髟?，這樣可以簡化模型并突出主要控制特性。對于逆變器開關(guān)，我們需要考慮其開關(guān)狀態(tài)對電流和電壓的影響，以及開關(guān)頻率和死區(qū)時間等因素。電感和電容則需要考慮其儲能特性和對電流、電壓的響應(yīng)特性。在建立完各部分的數(shù)學(xué)模型后，我們需要將這些模型結(jié)合起來，形成完整的滯環(huán)電流控制逆變器模型。這個模型需要能夠反映電流的變化過程，包括電流的上升、下降以及滯環(huán)過程。同時，模型還需要能夠反映控制器的控制作用，包括控制器的輸入和輸出，以及控制器對電流的控制效果。在建立模型的過程中，我們還需要注意一些問題。模型的復(fù)雜度需要適中，既要能夠反映實際情況，又要避免過于復(fù)雜導(dǎo)致難以分析和計算。模型的參數(shù)需要合理設(shè)置，既要符合實際情況，又要考慮計算的方便性。模型的驗證和修正也是非常重要的，我們需要通過實際實驗數(shù)據(jù)來驗證模型的準(zhǔn)確性，并根據(jù)實驗結(jié)果對模型進(jìn)行修正和改進(jìn)。滯環(huán)電流控制逆變器的建模是一個復(fù)雜而重要的過程。通過建立精確的模型，我們可以更深入地了解滯環(huán)電流控制逆變器的工作原理和性能特性，為其在實際應(yīng)用中的優(yōu)化和改進(jìn)提供有力的支持。四、滯環(huán)電流控制逆變器的性能分析滯環(huán)電流控制逆變器作為一種重要的電力電子裝置，在電能轉(zhuǎn)換和電機(jī)驅(qū)動等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。其性能分析對于了解和控制逆變器的運行特性，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計，提高運行效率具有重要意義。滯環(huán)電流控制逆變器的動態(tài)響應(yīng)能力是其性能的重要指標(biāo)之一。由于滯環(huán)電流控制策略能夠快速響應(yīng)電流誤差，因此逆變器在負(fù)載突變或電網(wǎng)電壓波動等情況下，能夠迅速調(diào)整輸出電流，保持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。這一特性使得滯環(huán)電流控制逆變器在需要快速動態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用場合中具有顯著優(yōu)勢。滯環(huán)電流控制逆變器的電流跟蹤精度也是其性能的關(guān)鍵指標(biāo)。通過合理設(shè)計滯環(huán)寬度和控制器參數(shù)，可以實現(xiàn)對輸出電流的精確跟蹤，從而滿足不同應(yīng)用場合對電流波形和幅值的要求。同時，滯環(huán)電流控制策略還具有抑制電流諧波的能力，有助于提高電能質(zhì)量和電機(jī)運行效率。滯環(huán)電流控制逆變器的魯棒性也是其性能的重要體現(xiàn)。在實際應(yīng)用中，逆變器可能面臨電網(wǎng)電壓不平衡、負(fù)載變化等多種干擾因素。滯環(huán)電流控制策略通過對電流誤差的實時調(diào)整，能夠在一定程度上抑制這些干擾因素對逆變器輸出的影響，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。滯環(huán)電流控制逆變器的效率也是評價其性能的重要指標(biāo)之一。在實際運行中，逆變器的效率受到開關(guān)損耗、導(dǎo)通損耗等多種因素的影響。通過優(yōu)化滯環(huán)電流控制策略和控制器設(shè)計，可以降低這些損耗，提高逆變器的運行效率。滯環(huán)電流控制逆變器在動態(tài)響應(yīng)、電流跟蹤精度、魯棒性和效率等方面表現(xiàn)出良好的性能。為了進(jìn)一步提高其性能，還需要深入研究滯環(huán)電流控制策略的優(yōu)化方法，以及與其他先進(jìn)控制策略的結(jié)合應(yīng)用。同時，還需要關(guān)注逆變器在實際應(yīng)用中的可靠性、安全性和維護(hù)性等問題，以推動滯環(huán)電流控制逆變器的更廣泛應(yīng)用和發(fā)展。五、滯環(huán)電流控制逆變器的優(yōu)化與改進(jìn)滯環(huán)電流控制逆變器作為一種重要的電力電子裝置，在實際應(yīng)用中表現(xiàn)出良好的動態(tài)性能和魯棒性。隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展和電力系統(tǒng)的日益復(fù)雜化，對逆變器的性能要求也在不斷提高。對滯環(huán)電流控制逆變器進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，以滿足更高的性能需求，是當(dāng)前研究的熱點之一。針對滯環(huán)電流控制逆變器的優(yōu)化，可以從控制策略、電路拓?fù)浜蛥?shù)設(shè)計等方面入手。在控制策略方面，可以通過引入先進(jìn)的控制算法，如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等，來提高逆變器的控制精度和動態(tài)響應(yīng)速度。同時，也可以考慮將多種控制策略相結(jié)合，形成復(fù)合控制策略，以充分利用各種控制策略的優(yōu)點，進(jìn)一步提高逆變器的性能。在電路拓?fù)浞矫妫梢酝ㄟ^優(yōu)化逆變器的電路結(jié)構(gòu)，提高逆變器的效率和可靠性。例如，可以采用多電平逆變器拓?fù)?，降低輸出電壓的諧波含量，提高輸出電壓的質(zhì)量。還可以考慮采用軟開關(guān)技術(shù)，減小開關(guān)損耗，提高逆變器的效率。在參數(shù)設(shè)計方面，可以通過優(yōu)化逆變器的參數(shù)，如開關(guān)頻率、滯環(huán)寬度等，來提高逆變器的性能。合理的參數(shù)設(shè)計可以在保證逆變器性能的同時，降低逆變器的成本。除了以上優(yōu)化方法外，還可以考慮采用一些新型的控制技術(shù)，如預(yù)測控制、無差拍控制等，來提高逆變器的性能。這些新型控制技術(shù)可以根據(jù)逆變器的運行狀態(tài)和負(fù)載情況，實時調(diào)整控制策略，使逆變器始終運行在最優(yōu)狀態(tài)。對滯環(huán)電流控制逆變器進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)是提高逆變器性能的有效途徑。通過不斷優(yōu)化和改進(jìn)，可以使滯環(huán)電流控制逆變器更好地適應(yīng)電力系統(tǒng)的需求，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和高效運行提供有力保障。六、滯環(huán)電流控制逆變器的應(yīng)用與實例滯環(huán)電流控制逆變器以其快速響應(yīng)和優(yōu)秀的動態(tài)性能，在眾多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。特別是在需要快速、準(zhǔn)確控制電流的場景中，滯環(huán)電流控制逆變器展現(xiàn)出了其獨特的優(yōu)勢。在電動車領(lǐng)域，滯環(huán)電流控制逆變器被廣泛應(yīng)用于電動機(jī)的驅(qū)動控制。電動車對電動機(jī)的啟動、加速、減速和制動等性能要求極高，滯環(huán)電流控制逆變器能夠準(zhǔn)確、快速地控制電流，從而實現(xiàn)對電動機(jī)的精確控制，提高電動車的駕駛性能和乘坐舒適性。在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，滯環(huán)電流控制逆變器也發(fā)揮著重要作用。風(fēng)力發(fā)電的不穩(wěn)定性和不可預(yù)測性使得對發(fā)電機(jī)的電流控制變得尤為重要。滯環(huán)電流控制逆變器能夠迅速響應(yīng)風(fēng)速的變化，調(diào)整發(fā)電機(jī)的電流輸出，保持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。除此之外，滯環(huán)電流控制逆變器還在太陽能發(fā)電、UPS不間斷電源、工業(yè)電機(jī)控制等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。這些應(yīng)用實例充分證明了滯環(huán)電流控制逆變器在實際應(yīng)用中的有效性和可靠性。在實際應(yīng)用中，滯環(huán)電流控制逆變器的性能不僅取決于其控制策略，還與逆變器的硬件設(shè)計、參數(shù)選擇等因素有關(guān)。在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求，對滯環(huán)電流控制逆變器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以實現(xiàn)最佳的控制效果。滯環(huán)電流控制逆變器在實際應(yīng)用中展現(xiàn)出了其獨特的優(yōu)勢和廣泛的應(yīng)用前景。隨著科技的不斷進(jìn)步和應(yīng)用需求的不斷提高，滯環(huán)電流控制逆變器將會得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。七、結(jié)論與展望本文詳細(xì)研究了滯環(huán)電流控制逆變器的建模與分析方法。通過理論推導(dǎo)與實驗驗證，深入探討了滯環(huán)電流控制策略在逆變器中的工作原理、性能特點以及潛在問題。研究結(jié)果表明，滯環(huán)電流控制方法具有簡單、快速和魯棒性強(qiáng)的優(yōu)點，適用于快速響應(yīng)和高精度的電力控制場合。該方法也存在開關(guān)頻率不固定、諧波分量較大等缺點，需要在實際應(yīng)用中進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和改進(jìn)。本文提出的建模方法基于等效電路和狀態(tài)空間平均法，有效地簡化了逆變器的分析過程。通過仿真和實驗驗證，證明了建模方法的準(zhǔn)確性和有效性。同時，本文還分析了滯環(huán)電流控制參數(shù)對逆變器性能的影響，為參數(shù)優(yōu)化提供了理論依據(jù)。隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，滯環(huán)電流控制逆變器在新能源發(fā)電、電機(jī)驅(qū)動、電網(wǎng)治理等領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。未來研究可以在以下幾個方面展開：優(yōu)化滯環(huán)電流控制策略：針對滯環(huán)電流控制方法的缺點，可以研究新型的控制策略，如變環(huán)寬滯環(huán)控制、預(yù)測控制等，以降低開關(guān)頻率和諧波分量，提高逆變器的性能。提高建模精度：本文提出的建模方法雖然具有一定的準(zhǔn)確性，但在某些復(fù)雜應(yīng)用場景下可能存在誤差。未來可以進(jìn)一步研究更精確的建模方法，如基于人工智能的建模方法，以提高逆變器的分析和設(shè)計精度。拓展應(yīng)用領(lǐng)域：滯環(huán)電流控制逆變器在新能源發(fā)電、電機(jī)驅(qū)動等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。未來可以研究其在分布式能源系統(tǒng)、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的應(yīng)用，為可持續(xù)能源發(fā)展做出貢獻(xiàn)。滯環(huán)電流控制逆變器作為一種重要的電力控制設(shè)備，在理論和實際應(yīng)用中都具有重要的研究價值。通過不斷優(yōu)化控制策略和建模方法，可以推動其在更多領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。參考資料：隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，可再生能源的應(yīng)用越來越廣泛。光伏發(fā)電因其清潔、可再生的特性，已成為最具潛力的可再生能源之一。光伏并網(wǎng)逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的重要組成部分，其性能直接影響整個系統(tǒng)的運行效率和穩(wěn)定性。本文將重點介紹一種基于滯環(huán)電流控制具有升壓能力非隔離雙接地光伏并網(wǎng)逆變器，并對其原理、設(shè)計、優(yōu)點以及存在的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析?；跍h(huán)電流控制的非隔離雙接地光伏并網(wǎng)逆變器，其核心思想是利用滯環(huán)電流控制策略，實時監(jiān)測并控制逆變器的輸出電流，以保證其與電網(wǎng)電壓的相位、頻率和幅值保持一致。同時，該逆變器采用非隔離雙接地設(shè)計，能夠有效地提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。該逆變器還具備升壓能力，可以在光伏電池板輸出電壓較低的情況下，通過升壓電路將電壓提升至合適的范圍，從而提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性?；跍h(huán)電流控制具有升壓能力非隔離雙接地光伏并網(wǎng)逆變器具有以下優(yōu)點：其滯環(huán)電流控制策略可以快速、準(zhǔn)確地控制逆變器的輸出電流，提高了系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)性能；非隔離雙接地設(shè)計增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性；升壓能力使得該逆變器在各種光照條件下都能保持較高的效率。這種逆變器也存在一些問題，如對電網(wǎng)的諧波干擾較大，且在低光照條件下效率較低?；跍h(huán)電流控制具有升壓能力非隔離雙接地光伏并網(wǎng)逆變器是一種高效、穩(wěn)定、安全的光伏并網(wǎng)逆變器。雖然它還存在一些問題，但其獨特的優(yōu)勢使得它在光伏發(fā)電領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。未來的研究應(yīng)著重于優(yōu)化控制策略，降低諧波干擾，提高低光照條件下的效率等方面。滯環(huán)電流控制逆變器是一種常用的電力電子轉(zhuǎn)換器，它在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，如電機(jī)控制、不間斷電源和可再生能源系統(tǒng)等。這種逆變器的主要優(yōu)點是它的動態(tài)響應(yīng)速度快，對輸入電壓和負(fù)載變化的適應(yīng)性較強(qiáng)。本文將對滯環(huán)電流控制逆變器進(jìn)行建模和分析。滯環(huán)電流控制逆變器的基本工作原理是將輸入的直流電壓逆變成交流電壓，以供給負(fù)載使用。它主要由直流電壓源、全控開關(guān)器件、濾波器和負(fù)載等部分組成。全控開關(guān)器件是實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部分。為了更好地理解滯環(huán)電流控制逆變器的工作原理，我們需要對其建立數(shù)學(xué)模型。考慮到其非線性特性，我們通常使用平均值模型來描述。在平均值模型中，我們忽略了全控開關(guān)器件的動態(tài)過程，只關(guān)注其穩(wěn)態(tài)工作點。通過對電路的電壓和電流進(jìn)行平均化處理，我們可以得到以下的數(shù)學(xué)模型：i=Vdc?(VL+VH)×tan(θ)RloadVdc=VL+VH+Vloadi是負(fù)載電流，Vdc是直流側(cè)電壓，VL和VH分別是下限和上限電壓，θ是控制角，Rload是負(fù)載電阻，Vload是負(fù)載電壓。通過對滯環(huán)電流控制逆變器的建模，我們可以進(jìn)一步分析其性能。從上述模型中我們可以看到，當(dāng)控制角θ增大時，輸出電壓Vload將減小，輸出電流i將增大。這是因為控制角增大使得全控開關(guān)器件的占空比減小，從而使得輸出電壓減小，輸出電流增大。我們還可以看到，當(dāng)直流側(cè)電壓Vdc增大時，輸出電壓Vload也將增大。這是因為直流側(cè)電壓的增大使得全控開關(guān)器件的占空比增大，從而使得輸出電壓增大。我們還滯環(huán)電流控制逆變器的輸出電壓Vload和輸出電流i都與負(fù)載電阻Rload有關(guān)。當(dāng)負(fù)載電阻增大時，輸出電壓和輸出電流都將減小。這是因為負(fù)載電阻的增大使得電路的傳輸功率減小，從而使得輸出電壓和輸出電流減小。本文對滯環(huán)電流控制逆變器進(jìn)行了建模和分析。通過建模，我們可以更好地理解其工作原理和性能。通過對模型的進(jìn)一步分析，我們可以發(fā)現(xiàn)滯環(huán)電流控制逆變器的輸出電壓和輸出電流與多個因素有關(guān)，包括控制角、直流側(cè)電壓和負(fù)載電阻等。在實際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體的需求和條件來選擇合適的參數(shù)并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。在恒定頻率開關(guān)變換器或開關(guān)模式功率變換器中，一般都是通過占空比控制而提供輸出調(diào)節(jié)，也就是說通過調(diào)節(jié)功率開關(guān)器件的導(dǎo)通時間和關(guān)斷時間的比率以響應(yīng)輸入或輸出電壓的變化。在這方面，常用的占空比控制和電流型控制是類似的，它們都是通過調(diào)節(jié)占空比來完成輸出調(diào)節(jié)的。但它們的不同之處在于常用的占空比控制只能根據(jù)輸出電壓的改變來調(diào)節(jié)占空比，而電流型控制則根據(jù)主（功率）電感電流的變化來調(diào)節(jié)占空比。如何提高電能質(zhì)量和治理諧波是輸配電技術(shù)中最迫切的問題之一，有源電力濾波器已成為解決這一問題的關(guān)鍵性技術(shù)。建立了三相三線制并聯(lián)型有源電力濾波器的數(shù)學(xué)模型，把檢測電源電流控制方式應(yīng)用于并聯(lián)型有源電力濾波器，通過仿真研究驗證了此種控制方法可以有效地實現(xiàn)諧波的動態(tài)補(bǔ)償，證明了該方法的可行性。檢測電源電流控制方式的等效電路圖和結(jié)構(gòu)圖中Zs是電源內(nèi)阻抗，ZHPF為高通濾波器阻抗。ic為指令電流參考值，GZ(s)為is與icL之間的傳遞函數(shù)；G(s)為校正環(huán)節(jié)，這種控制方式把產(chǎn)生諧振的傳遞函數(shù)GZ(s)包括在閉環(huán)內(nèi)，選擇適當(dāng)?shù)腉(s)就可以抑制諧振，為了獲得良好的補(bǔ)償特性，G(s)應(yīng)有較大的放大倍數(shù)，以增大系統(tǒng)的開環(huán)增益，但放大倍數(shù)太大會使系統(tǒng)不穩(wěn)定，通常采用一階慣性微分環(huán)節(jié)，其傳遞函數(shù)為G(s)=KTs/(1+Ts)；GI(s)為指令電流運算電路的傳遞函數(shù)，放大倍數(shù)為-1；GA(s)為補(bǔ)償電流發(fā)生器的傳遞函數(shù)，為時間常數(shù)很小的一階慣性環(huán)節(jié)。得到：icL=iL+ic；Is(s)=GZ(s)·IcL(s)；Ich(s)=G(s)·GI(s)·GA(s)·Is(s)。通過電源電流控制方式實現(xiàn)諧波的檢測，為了實現(xiàn)逆變器對諧波電流的補(bǔ)償，需要控制逆變器使其輸出的能夠自動跟蹤計算所得的參考電流，主要的控制方式有兩種，分別是電流跟蹤控制和電壓控制。電流控制主要有四種，分別是周期采樣控制、滯環(huán)比較控制、無差拍控制和三角載波線性控制。周期采樣控制：此控制方法主要是根據(jù)有源電力濾波器輸出電流ic與參考電流icref的比較結(jié)果在采樣脈沖的上升沿改變PWM脈沖的狀態(tài)。滯環(huán)比較控制：此控制方法是將補(bǔ)償電流參考值icref與逆變器實際電流輸出值ic之差Δic輸入到具有滯環(huán)特性的比較器，通過比較器的輸出來控制開關(guān)的開合，從而使逆變器輸出電流實時快速的跟蹤補(bǔ)償電流參考值。無差拍控制：此控制方法是利用前一刻的補(bǔ)償電流參考值和實際電流值，計算下一刻的電流參考值及各種開關(guān)狀態(tài)下逆變器的電流輸出值，選擇某種開關(guān)模式作為下一刻的開關(guān)狀態(tài)，從而達(dá)到電流誤差等于零。但由于無差拍控制方法存在系統(tǒng)誤差與調(diào)制比對系統(tǒng)參數(shù)依賴性大、魯棒性差、瞬態(tài)響應(yīng)超調(diào)量大等缺點，因此在實際中不常用。4、三角載波線性控制：此控制方法是將檢測電流環(huán)節(jié)得到的電流實際值ic與參考值icref之間的偏差與高頻三角載波比較，所得到的PWM脈沖作為逆變器各開關(guān)器件的控制信號，從而在逆變器端得到所需波形的電流。三角載波是電壓型PWM逆變器中應(yīng)用較多的一種電流控制方式，這種控制方式可以獲得恒定的開關(guān)頻率，裝置安全性較高，鑒于此并聯(lián)型有源電力濾波器中PWM變流器采用三角載波控制算法。采用檢測電源電流控制方式，逆變器采用三角載波控制算法，投入三相并聯(lián)型有源電力濾波器后的系統(tǒng)仿真波形。在02s之前系統(tǒng)電流存在諧波并且電壓和電流有相位差，02s后并聯(lián)型有源電力濾波器投入使用，經(jīng)補(bǔ)償系統(tǒng)電流相位和電網(wǎng)電壓相位基本一致，系統(tǒng)電流波形已接近正弦波，表明此控制策略的可行性。開關(guān)磁阻電動機(jī)可控變量較多，且變量之間彼此耦合，因此要實現(xiàn)電機(jī)的電流控制方式，不單要研究電流，還要研究與之相關(guān)的其他變量。利用Matlab/Simulink仿真軟件的優(yōu)點，建立了通用性強(qiáng)、易修改、具有模塊化結(jié)構(gòu)的開關(guān)磁阻電動機(jī)的動態(tài)仿真模型。利用該模型可以方便地實現(xiàn)電機(jī)的角度位置控制，通過大量的仿真實驗，形象、直觀地揭示了開關(guān)角對電流波形的影響，進(jìn)而研究與驗證了在電流控制方式下，電流波形與電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，同時也很好地解決了工程設(shè)計中根據(jù)電流波形這個可測量來設(shè)計最優(yōu)開關(guān)角，降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動這一問題。當(dāng)關(guān)斷角固定，改變開通角時，可得到電流波形(θon1<θon2<θon3)，θon1是最小開通角。開通角減小，電流峰值隨之增大。當(dāng)開通角增大到一定值時(如θon2)，可得到近似于“平頂波”的電流波形，當(dāng)開通角繼續(xù)增大(如θon3)，波形走勢發(fā)生變化，電流幅值繼續(xù)增大，這主要是由于此時開通角較大，電流在有效工作段內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電動勢的正壓降小于繞組兩端的有效電壓引起的?？梢钥闯鲭S著開通角的增大，轉(zhuǎn)速隨之下降。在開通角2時，轉(zhuǎn)速波動最小，可見“平頂波”的電流波形，是實現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的最佳電流狀況。電流波形為“近似平頂波”時，轉(zhuǎn)矩波動明顯小得多。開通角固定，改變關(guān)斷角。電流波形的變化(θoff1<θoff2<θoff3)隨著關(guān)斷角的增大，電流波形寬度有一定的增加。當(dāng)關(guān)斷角較小時，也會出現(xiàn)與關(guān)斷角3相似的幅值波動的電流波形，當(dāng)關(guān)斷角增大到一定值時，電流幅值穩(wěn)定。在此范圍內(nèi)，關(guān)斷角越大，電流幅值越小且逼近額定電流值(如關(guān)斷角2)。若關(guān)斷角繼續(xù)增大便會出現(xiàn)如關(guān)斷角3時的電流波形。當(dāng)關(guān)斷角過大時，電流不能下降到零，產(chǎn)生了較大的制動轉(zhuǎn)矩，造成電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動劇烈。結(jié)合轉(zhuǎn)速波形及轉(zhuǎn)矩波形可以看出：關(guān)斷角2的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩波動明顯比關(guān)斷角3時小得多。關(guān)斷角1雖然與關(guān)斷角2電流波形相似，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速值也相同但過渡時間卻長得多，轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩的波動也比關(guān)斷角2大得多。通過分析，可以看出關(guān)斷角2就是所要尋找的最佳關(guān)斷角。隨著可再生能源的廣泛利用，并網(wǎng)逆變