一种变频控制的方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例中公开了一种变频控制的方法及装置，该方法为获取电力设备的三相电压，并将三相电压进行两相旋转坐标正交分解，获得第一输入电压和第二输入电压；基于第一输入电压，按照预设的集结预测控制规则，确定第一控制电压增量，并基于第二输入电压，按照预设的调节控制规则，确定第二控制电压增量；将第一控制电压增量和第二控制电压增量进行坐标转换以及合成，获取三相控制电压；向变频器发送用于指示产生三相控制电压的控制指令。这样，降低了计算的复杂度，节约了计算的时间，避免了模型参数不精确造成的误差，提高了变频器的稳定性和精确度。

A method and device for frequency conversion control

The embodiment of the application discloses a method and a device for frequency control, the method for obtaining the three-phase voltage of power equipment, and the three-phase voltage of the two-phase rotating coordinate orthogonal decomposition, obtained the first input voltage and a second input voltage; the first input voltage based on predictive control rules according to the preset assembly, determining a first voltage increment control second, based on the input voltage according to preset control rules, to determine the second control voltage increment; the first control voltage increment and second control voltage increment of coordinate transformation and synthesis, access control for three-phase voltage inverter; to send instructions to generate control commands of three-phase voltage control. In this way, the computation complexity is reduced, the computation time is saved, the error caused by the inaccuracy of the model parameters is avoided, and the stability and accuracy of the inverter are improved.

【技术实现步骤摘要】
一种变频控制的方法及装置
本申请涉及变频及逆变
，尤其涉及一种变频控制的方法及装置。
技术介绍
随着工业自动化程度的不断提高，以及电机产品的广泛应用，变频器的应用也随之增多。参阅图1a所示，为变频器内设置的逆变器的电路图，即三相系统。变频器基于终端发出的控制指令，通过控制逆变器中的各个电力半导体器件的连接与断开，将直流电压进行逆变，输出指定频率和幅值的三相控制电压，进而通过输出的三相控制电压控制相应的电力设备的工作状态。现有技术下，终端进行变频控制主要采用以下方式：参阅图1b所示，终端监测电力设备的三相电压，并基于获取的三相电压，采用模型预测控制规则，确定变频器需要输出的三相控制电压，并将包含上述三相控制电压的控制指令发送至变频器，从而控制变频器产生上述三相控制电压。其中，所谓模型预测控制规则是基于变频器中各个电子器件的参数(如，电容的容量，电阻的阻值)，确定模型预测控制规则中相应的模型参数，以及通过获取的模型参数确定的控制规则。模型预测控制规则可以基于每一个采样瞬间，通过求解一个有限时域开环最优控制问题获得当前的控制动作，即将系统的当前状态作为初始状态，按照指定的有限时域目标函数，在线进行反复计算，优化过程性能，找出最优控制序列，并将该序列的第一个元素施加给被控对象。但是，由于获取的电子器件的参数存在一定的误差，因此基于上述参数确定的模型预测控制规则的模型参数不精确，从而通过模型预测控制规则进行变频控制时存在控制抖动，稳态误差等问题，这降低了变频控制的稳定性以及精确性，进一步地，模型预测控制规则还存在设计复杂、计算量大、计算周期长的问题，这给用户带来了极大的不便。
技术实现思路
本申请实施例提供一种变频控制的方法及装置，用于在对变频器进行控制时，降低计算复杂度，节约计算时间，提高变频控制的稳定性和精确度。本申请实施例提供的具体技术方案如下：第一方面，一种变频控制的方法，包括：获取电力设备的三相电压，并将三相电压进行两相旋转坐标正交分解，获得第一输入电压和第二输入电压；基于第一输入电压，按照预设的集结预测控制规则，确定第一控制电压增量，并基于第二输入电压，按照预设的调节控制规则，确定第二控制电压增量，其中，集结预测控制规则用于通过预设的衰减系数计算相应的控制电压增量，调节控制规则用于通过比例、积分和微分计算相应的控制电压增量；将第一控制电压增量和第二控制电压增量进行坐标转换以及合成，获取三相控制电压；向变频器发送用于指示产生三相控制电压的控制指令。较佳的，在获取电力设备的三相电压，并将三相电压进行两相旋转坐标正交分解，获得第一输入电压和第二输入电压之前，进一步包括：基于三相系统中每一相的电阻、负载电阻、电感以及电容，以及预设的三相状态空间表达式和两相系统对应的状态空间表达式，确定两相系统中每一相的等效电阻、等效负载电阻、等效电感以及等效电容；根据确定的两相系统中每一相的等效电阻、等效负载电阻、等效电感以及等效电容，以及预设的系统矩阵表达式，确定系统矩阵；根据确定的系统矩阵，以及预设的电压增量解析解表达式，确定集结预测控制规则中的电压增量解析解。较佳的，基于三相系统中每一相的电阻、负载电阻、电感以及电容，以及预设的三相状态空间表达式和两相系统对应的状态空间表达式，确定两相系统中每一相的等效电阻、等效负载电阻、等效电感以及等效电容，包括：基于三相系统中每一相的电阻r1、负载电阻r2、电感l以及电容c，以及三相状态空间表达式：以及两相系统对应的状态空间表达式：确定两相系统每一相的等效电阻R1、等效负载电阻R2、等效电感L以及等效电容C，其中，U3表示三相系统中任一相的输入电压的值，I3表示三相系统中任一相的输入电流的值，Y3表示任一相的输出电压的值，u表示两相系统中任一相的输入电压的值，i表示两相系统中任一相的输入电流的值，y表示两相系统中任一相的输出电压的值，k为自然数，表示采样周期。较佳的，根据确定的两相系统中每一相的等效电阻、等效负载电阻、等效电感以及等效电容，以及预设的系统矩阵表达式，确定系统矩阵，包括：根据确定的两相系统每一相的等效电阻R1、等效负载电阻R2、等效电感L以及等效电容C，以及预设的系统矩阵表达式确定系统矩阵。较佳的，获取电力设备的三相电压，并将三相电压进行两相旋转坐标正交分解，获得第一输入电压和第二输入电压，具体包括：针对当前采样周期，获取电力设备的三相电压；基于预设的坐标转换矩阵，对三相电压进行两相旋转坐标正交分解，获得两相电压；基于两相电压，确定第一输入电压和第二输入电压。较佳的，基于第一输入电压，按照预设的集结预测控制规则，确定第一控制电压增量，具体包括：基于第一输入电压，以及预设的参考电压的差值，确定当前采样周期的误差；基于第一输入电压，与获取的上一个采样周期的第三输入电压的差值，确定当前采样周期的输入电压增量；获取第一输入电压对应的第一输入电流，以及第三输入电压对应的第二输入电流；基于第一输入电压和第一输入电流，确定当前采样周期的第一状态向量，并基于第三输入电压和第二输入电流，确定上一个采样周期的第二状态向量，以及基于第一状态向量与第二状态向量的差值，确定当前采样周期的状态向量增量；将当前采样周期的误差，当前采样周期的输入电压增量、以及当前采样周期的状态向量增量，带入电压增量解析解表达式，获得的无约束输入增量解析解；基于无约束输入增量解析解，确定第一控制电压增量。较佳的，基于无约束输入增量解析解，确定第一控制电压增量，包括：基于第三输入电压，以及预设的约束条件，确定当前采样周期的最低电压门限值和当前采样周期的最高电压门限值；确定无约束输入增量解析解高于最低电压门限值并低于最高电压门限值时，确定无约束输入增量解析解为第一控制电压增量；或者，确定无约束输入增量解析解低于最低电压门限值时，确定最低电压门限值为第一控制电压增量；或者，确定无约束输入增量解析解高于最高电压门限值时，确定最高电压门限值为第一控制电压增量。第二方面，一种变频控制的装置，包括：转换单元，用于获取电力设备的三相电压，并将三相电压进行两相旋转坐标正交分解，获得第一输入电压和第二输入电压；确定单元，用于基于第一输入电压，按照预设的集结预测控制规则，确定第一控制电压增量，并基于第二输入电压，按照预设的调节控制规则，确定第二控制电压增量，其中，集结预测控制规则用于通过预设的衰减系数计算相应的控制电压增量，调节控制规则用于通过比例、积分和微分计算相应的控制电压增量；合成单元，用于将第一控制电压增量和第二控制电压增量进行坐标转换以及合成，获取三相控制电压；控制单元，用于向变频器发送用于指示产生三相控制电压的控制指令。较佳的，在获取电力设备的三相电压，并将三相电压进行两相旋转坐标正交分解，获得第一输入电压和第二输入电压之前，转换单元还用于：基于三相系统中每一相的电阻、负载电阻、电感以及电容，以及预设的三相状态空间表达式和两相系统对应的状态空间表达式，确定两相系统中每一相的等效电阻、等效负载电阻、等效电感以及等效电容；根据确定的两相系统中每一相的等效电阻、等效负载电阻、等效电感以及等效电容，以及预设的系统矩阵表达式，确定系统矩阵；根据确定的系统矩阵，以及预设的电压增量解析解表达式，确定集结预测控制规则中的电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频控制方法，其特征在于，包括：获取电力设备的三相电压，并将所述三相电压进行两相旋转坐标正交分解，获得第一输入电压和第二输入电压；基于所述第一输入电压，按照预设的集结预测控制规则，确定第一控制电压增量，并基于所述第二输入电压，按照预设的调节控制规则，确定第二控制电压增量，其中，所述集结预测控制规则用于通过预设的衰减系数计算相应的控制电压增量，所述调节控制规则用于通过比例、积分和微分计算相应的控制电压增量；将所述第一控制电压增量和所述第二控制电压增量进行坐标转换以及合成，获取三相控制电压；向变频器发送用于指示产生所述三相控制电压的控制指令。

【技术特征摘要】
1.一种变频控制方法，其特征在于，包括：获取电力设备的三相电压，并将所述三相电压进行两相旋转坐标正交分解，获得第一输入电压和第二输入电压；基于所述第一输入电压，按照预设的集结预测控制规则，确定第一控制电压增量，并基于所述第二输入电压，按照预设的调节控制规则，确定第二控制电压增量，其中，所述集结预测控制规则用于通过预设的衰减系数计算相应的控制电压增量，所述调节控制规则用于通过比例、积分和微分计算相应的控制电压增量；将所述第一控制电压增量和所述第二控制电压增量进行坐标转换以及合成，获取三相控制电压；向变频器发送用于指示产生所述三相控制电压的控制指令。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取电力设备的三相电压，并将所述三相电压进行两相旋转坐标正交分解，获得第一输入电压和第二输入电压之前，进一步包括：基于三相系统中每一相的电阻、负载电阻、电感以及电容，以及预设的三相状态空间表达式和两相系统对应的状态空间表达式，确定两相系统中每一相的等效电阻、等效负载电阻、等效电感以及等效电容；根据确定的两相系统中每一相的等效电阻、等效负载电阻、等效电感以及等效电容，以及预设的系统矩阵表达式，确定系统矩阵；根据确定的系统矩阵，以及预设的电压增量解析解表达式，确定所述集结预测控制规则中的电压增量解析解。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于三相系统中每一相的电阻、负载电阻、电感以及电容，以及预设的三相状态空间表达式和两相系统对应的状态空间表达式，确定两相系统中每一相的等效电阻、等效负载电阻、等效电感以及等效电容，包括：基于三相系统中每一相的电阻r1、负载电阻r2、电感l以及电容c，以及三相状态空间表达式：以及两相系统对应的状态空间表达式：确定两相系统每一相的等效电阻R1、等效负载电阻R2、等效电感L以及等效电容C，其中，U3表示三相系统中任一相的输入电压的值，I3表示三相系统中任一相的输入电流的值，Y3表示任一相的输出电压的值，u表示两相系统中任一相的输入电压的值，i表示两相系统中任一相的输入电流的值，y表示两相系统中任一相的输出电压的值，k为自然数，表示采样周期。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据确定的两相系统中每一相的等效电阻、等效负载电阻、等效电感以及等效电容，以及预设的系统矩阵表达式，确定系统矩阵，包括：根据确定的两相系统每一相的等效电阻R1、等效负载电阻R2、等效电感L以及等效电容C，以及预设的系统矩阵表达式确定系统矩阵。5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述获取电力设备的三相电压，并将所述三相电压进行两相旋转坐标正交分解，获得第一输入电压和第二输入电压，具体包括：针对当前采样周期，获取电力设备的三相电压；基于预设的坐标转换矩阵，对所述三相电压进行两相旋转坐标正交分解，获得两相电压；基于所述两相电压，确定第一输入电压和第二输入电压。6.如权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，基于所述第一输入电压，按照预设的集结预测控制规则，确定第一控制电压增量，具体包括：基于所述第一输入电压，以及预设的参考电压的差值，确定当前采样周期的误差；基于所述第一输入电压，与获取的上一个采样周期的第三输入电压的差值，确定当前采样周期的输入电压增量；获取所述第一输入电压对应的第一输入电流，以及所述第三输入电压对应的第二输入电流；基于所述第一输入电压和所述第一输入电流，确定当前采样周期的第一状态向量，并基于所述第三输入电压和所述第二输入电流，确定上一个采样周期的第二状态向量，以及基于所述第一状态向量与所述第二状态向量的差值，确定当前采样周期的状态向量增量；将所述当前采样周期的误差，所述当前采样周期的输入电压增量、以及所述当前采样周期的状态向量增量，带入所述电压增量解析解表达式，获得的无约束输入增量解析解；基于所述无约束输入增量解析解，确定第一控制电压增量。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，基于所述无约束输入增量解析解，确定第一控制电压增量，包括：基于所述第三输入电压，以及预设的约束条件，确定当前采样周期的最低电压门限值和当前采样周期的最高电压门限值；确定所述无约束输入增量解析解高于所述最低电压门限值并低于所述最高电压门限值时，确定所述无约束输入增量解析解为所述第一控制电压增量；或者，确定所述无约束输入增量解析解低于所述最低电压门限值时，确定所述最低电压门限值为所述第一控制电压增量；或者，确定所述无约束输入增量解析解高于所述最高电压门限值时，确定所述最高电压门限值为所述第一控制电压增量。8.一种变频控制的装置，其特征在于，包括：转换单元，用于获取电力设备的三相电压，并将所述三相电压进行两相旋转坐标正交分解，获得第一输入电压和第二输入电压；确定单元，用于基于所述第一输入电压，按照预设的集结预测控制规则，确定第一控制电压增量，并基于所述第二输入电压，按照预设的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许裕栗，甘中学，王利民，周静，杜磊，李乃宇，崔扬泽，
申请(专利权)人：上海泛智能源装备有限公司，新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31