一种新型三相四桥臂逆变器及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种三相四桥臂逆变器及其控制方法，通过采用有源阻尼控制代替陷波器，采用电压单环控制，能够满足控制需求，以及能够减轻电源系统的体积和重量，加入了参考电压前馈控制，进一步提高了电源系统的动态性能。本发明专利技术有助于解决空间三相四桥臂逆变器控制策略的问题，为简化逆变器控制策略，减轻系统体积和重量，对于多个逆变器并联提供必要的条件支持。

【技术实现步骤摘要】
一种新型三相四桥臂逆变器及其控制方法
本专利技术涉及空间领域中二次电源的控制领域，具体涉及一种新型三相四桥臂逆变器的主拓扑电路及其控制方法。
技术介绍
空间探测是当今世界科技发展的前沿领域，具有很强的基础性、前瞻性、创新性和带动性。人类航天活动一般可分为地球应用卫星、载人航天和深空探测三大领域，开展空间活动，是航天技术发展的必然选择。目前，合成孔径雷达(synthetieApertureRadar,SAR)卫星采用直流母线的配电方式，它的TR组件需要大量的二次电源，随着空间电源系统技术不断的发展，甚至可多达上千个之多，这样将需要非常多的二次电源，而二次电源的效率都很低，一般只有70％～80％左右，从而大大增加了卫星电源系统的负担，对体积、重量和功耗都有很大影响。电源系统交流母线技术成为有效的解决方案，每个用户通过变压器可以得到适合自己的使用电压，交流变压器的转换效率较高，一般在96％～98％，采用交流母线的方式可以大大提高能源的传递效率。在空间领域中，既需要为单相负载供电，也需要为不平衡负载供电，还有很多非线性负载，但是供电的同时还必须保证三相逆变器输出的三相平衡，保证输出电压的总谐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相四桥臂逆变器的控制方法，其特征在于，包含以下过程：实时采样三相四桥臂逆变器的三相输出的电压与电流信号；结合比例谐振控制，有源阻尼，重复控制与参考电压前馈技术对所述电压与电流信号进行处理；所述比例谐振控制用于实现对瞬时的交流信号进行无静差的跟踪；所述有源阻尼控制用于实现系统在空载下的稳定，减少输出电压谐波含量；所述重复控制用于减少系统带非线性负载的输出电压谐波含量，输出满足国标要求的电压的THD；所述参考电压前馈控制为通过把三相输出电压反馈到参考电压侧，用于实现电压前馈过程，提高系统的动态性能；在三相静止坐标系下，采用三次谐波控制技术，实现对三相四桥臂逆变器四个桥臂的触发控制。

【技术特征摘要】
1.一种三相四桥臂逆变器的控制方法，其特征在于，包含以下过程：实时采样三相四桥臂逆变器的三相输出的电压与电流信号；结合比例谐振控制，有源阻尼，重复控制与参考电压前馈技术对所述电压与电流信号进行处理；所述比例谐振控制用于实现对瞬时的交流信号进行无静差的跟踪；所述有源阻尼控制用于实现系统在空载下的稳定，减少输出电压谐波含量；所述重复控制用于减少系统带非线性负载的输出电压谐波含量，输出满足国标要求的电压的THD；所述参考电压前馈控制为通过把三相输出电压反馈到参考电压侧，用于实现电压前馈过程，提高系统的动态性能；在三相静止坐标系下，采用三次谐波控制技术，实现对三相四桥臂逆变器四个桥臂的触发控制。2.如权利要求1所述的三相四桥臂逆变器的控制方法，其特征在于，所述三次谐波控制技术进一步包含以下过程：使三相四桥臂逆变器中的三相电压调制信号与三次谐波相加，与第四桥臂注入的三次谐波进行相减，使输出的三相电压保持为正弦信号。3.如权利要求1所述的三相四桥臂逆变器的控制方法，其特征在于，所述比例谐振控制采用双线性变换离散准比例谐振控制电压环，式中，kp是比例系数，kr是谐振系数，ζ是阻尼系数，ω0为基波角频率，s为拉普拉斯变换的变量。4.如权利要求1所述的三相四桥臂逆变器的控制方法，其特征在于，所述控制方法进一步包含以下过程：通过所述重复控制对所述三相四桥臂逆变器带非线性负载时产生的谐波含量进行控制，得到每相的有源阻尼输出电压ur；ur＝[(uref-u)*(GV+RP)-iL*k/kpwm]式中，uref为任意一相的参考电压，u为任意一相的输出电压，iL对应此相的电感电流，k/kpwm为有源阻尼，k是有源阻尼的比例系数，RP表示重复控制。5.如权利要求1所述的三相四桥臂逆变器的控制方法，其特征在于，当所述三相四桥臂逆变器空载时，采用电压前馈控制，增大闭环电压增益G，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵旺彬，黄军，陈海涛，吴春瑜，李开宇，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31