本申请提供了一种低载波比下PWM输出电压偏差补偿方法、装置及介质，属于电子技术领域。该方法包括：将期望输出电压变换为同步旋转坐标系下的目标电压矢量；根据期望目标输出电压的角频率及PWM控制周期，对目标电压矢量进行幅值和相位调整，得到中间电压矢量；将中间电压矢量反变换得到补偿后的输出电压；按照补偿后的输出电压，控制电力电子装置的PWM输出。通过所提供的低载波比下PWM输出电压偏差补偿方案，消除PWM调制技术中由于数模转换离散化而引入的基波电压偏差，提高控制和显示的精度。提高控制和显示的精度。提高控制和显示的精度。
【技术实现步骤摘要】
低载波比下PWM输出电压偏差补偿方法、装置及介质
[0001]本申请涉及电子
，尤其涉及一种低载波比下PWM输出电压偏差补偿方法、装置及介质。
技术介绍
[0002]很多电力电子装置，如变频器、逆变器等通常需要输出一个交流的电压。但数字控制的装置并不能输出连续可调的模拟输出电压，而是通过脉宽调制技术（Pulse width modulation，PWM）去近似期望输出电压。PWM技术本质上是一个数字模拟转换技术。期望输出的交流电压的频率称为基波频率，PWM控制的频率称为载波频率。开关频率与基波频率的比值称为载波比。
[0003]现有的实际设备多采用闭环控制系统，即便实际输出电压和期望输出电压不一致，通过闭环系统的调节作用，也能使系统正常工作。所以对载波比较高的多数应用场景，对这种偏差都不做补偿。但对于高频变频器等特殊应用，输出基波频率往往高达数百到上千赫兹，而开关频率受限于硬件存在上限，使得载波比很低，数模转换引起的电压偏差变大。此时如果对这种偏差不做补偿，就会恶化控制性能，影响电压和功率等的计算和显示。
技术实现思路
[0004]为了解决上述技术问题，本申请提供了一种低载波比下PWM输出电压偏差补偿方法、装置及介质。
[0005]第一方面，本申请提供了一种低载波比下PWM输出电压偏差补偿方法，所述方法包括：将期望输出电压变换为同步旋转坐标系下的目标电压矢量；根据所述期望输出电压的角频率及PWM控制周期，对所述目标电压矢量进行幅值和相位调整，得到中间电压矢量，所述中间电压矢量的相角在一个PWM控制周期的平均值等于所述目标电压矢量的相角，所述中间电压矢量沿所述目标电压矢量切向的投影分量在一个PWM控制周期内平均值为所述目标电压矢量的幅值，所述中间电压矢量沿所述目标电压矢量法向的投影分量在一个PWM控制周期内平均值为0；将所述中间电压矢量反变换得到补偿后的输出电压；按照所述补偿后的输出电压，控制电力电子装置的PWM输出。
[0006]在一实施方式中，所述根据所述期望输出电压的角频率及PWM控制周期，对所述目标电压矢量进行幅值和相位调整，得到中间电压矢量，包括：根据所述期望输出电压的角频率及PWM控制周期分别确定幅值增大倍数及相角增大量；根据所述幅值增大倍数对所述目标电压矢量的幅值进行调整，根据所述相角增大量对所述目标电压矢量的相角进行调整，得到所述中间电压矢量。
[0007]在一实施方式中，根据所述期望输出电压的角频率及PWM控制周期分别确定所述
幅值增大倍数，包括：根据以下公式确定所述幅值增大倍数；；其中，k表示所述幅值增大倍数，Δθ=ω
×
Ts，ω为所述期望输出电压的角频率，Ts为所述PWM控制周期。
[0008]在一实施方式中，根据所述期望输出电压的角频率及PWM控制周期分别确定所述相角增大量，包括：根据以下公式确定所述相角增大量；；其中，s表示所述相角增大量，Δθ=ω
×
Ts，ω为所述期望输出电压的角频率，Ts为所述PWM控制周期。
[0009]第二方面，本申请提供了一种低载波比下PWM输出电压偏差补偿装置，所述装置包括：第一变换模块，用于将期望输出电压变换为同步旋转坐标系下的目标电压矢量；调整模块，用于根据所述期望输出电压的角频率及PWM控制周期，对所述目标电压矢量进行幅值和相位调整，得到中间电压矢量，所述中间电压矢量的相角在一个PWM控制周期的平均值等于所述目标电压矢量的相角，所述中间电压矢量沿所述目标电压矢量切向的投影分量在一个PWM控制周期内平均值为所述目标电压矢量的幅值，所述中间电压矢量沿所述目标电压矢量法向的投影分量在一个PWM控制周期内平均值为0；第二变换模块，用于将所述中间电压矢量反变换得到补偿后的输出电压；控制模块，用于按照所述补偿后的输出电压，控制电力电子装置的PWM输出。
[0010]在一实施方式中，所述调整模块，还用于根据所述期望输出电压的角频率及PWM控制周期分别确定幅值增大倍数及相角增大量；根据所述幅值增大倍数对所述目标电压矢量的幅值进行调整，根据所述相角增大量对所述目标电压矢量的相角进行调整，得到所述中间电压矢量。
[0011]在一实施方式中，所述调整模块，还用于根据以下公式确定所述幅值增大倍数；；其中，k表示所述幅值增大倍数，Δθ=ω
×
Ts，ω为所述期望输出电压的角频率，Ts为所述PWM控制周期。
[0012]在一实施方式中，所述调整模块，还用于根据以下公式确定所述相角增大量；；其中，s表示所述相角增大量，Δθ=ω
×
Ts，ω为所述期望输出电压的角频率，Ts为所述PWM控制周期。
[0013]第三方面，本申请提供了一种电力电子装置，包括存储器以及处理器，所述存储器
用于存储计算机程序，所述计算机程序在所述处理器运行时执行第一方面提供的低载波比下PWM输出电压偏差补偿方法。
[0014]第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行第一方面提供的低载波比下PWM输出电压偏差补偿方法。
[0015]上述本申请提供的低载波比下PWM输出电压偏差补偿方法、装置及介质，通过将期望输出电压变换为同步旋转坐标系下目标电压矢量，对目标电压矢量进行幅值和相角调整得到中间电压矢量，再反向变换得到补偿后的输出电压，按照补偿后的输出电压去控制PWM输出，消除了PWM调制技术中由于数模转换离散化而引入的基波电压偏差，提高了控制和显示的精度，对于低载波比的应用场合意义重大。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
[0017]图1示出了本申请提供的忽略PWM谐波后的PWM等效输出电压的示意图；图2示出了本申请提供的电压输出偏差的示意图；图3示出了本申请提供的静止坐标系下的目标电压矢量和输出电压矢量的一示意图；图4示出了本申请提供的同步旋转坐标系中的目标电压矢量与输出电压矢量的一示意图；图5示出了本申请提供的低载波比下PWM输出电压偏差补偿方法的一流程示意图；图6示出了本申请提供的同步旋转坐标系中的目标电压矢量与补偿后的输出电压矢量的一示意图；图7示出了本申请提供的电力电子装置的一结构示意图。
[0018]图标：700
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低载波比下PWM输出电压偏差补偿装置，701
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第一变换模块，702
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调整模块，703
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第二变换模块，704
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控制模块。
具体实施方式
[0019]下面将结合本申请中附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0020]通常在此处附图中描述和示出的本申请的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低载波比下PWM输出电压偏差补偿方法，其特征在于，所述方法包括：将期望输出电压变换为同步旋转坐标系下的目标电压矢量；根据所述期望输出电压的角频率及PWM控制周期，对所述目标电压矢量进行幅值和相位调整，得到中间电压矢量，所述中间电压矢量的相角在一个PWM控制周期的平均值等于所述目标电压矢量的相角，所述中间电压矢量沿所述目标电压矢量切向的投影分量在一个PWM控制周期内平均值为所述目标电压矢量的幅值，所述中间电压矢量沿所述目标电压矢量法向的投影分量在一个PWM控制周期内平均值为0；将所述中间电压矢量反变换得到补偿后的输出电压；按照所述补偿后的输出电压，控制电力电子装置的PWM输出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述期望输出电压的角频率及PWM控制周期，对所述目标电压矢量进行幅值和相位调整，得到中间电压矢量，包括：根据所述期望输出电压的角频率及PWM控制周期分别确定幅值增大倍数及相角增大量；根据所述幅值增大倍数对所述目标电压矢量的幅值进行调整，根据所述相角增大量对所述目标电压矢量的相角进行调整，得到所述中间电压矢量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述期望输出电压的角频率及PWM控制周期分别确定所述幅值增大倍数，包括：根据以下公式确定所述幅值增大倍数；；其中，k表示所述幅值增大倍数，Δθ=ω
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Ts，ω为所述期望输出电压的角频率，Ts为所述PWM控制周期。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述期望输出电压的角频率及PWM控制周期分别确定所述相角增大量，包括：根据以下公式确定所述相角增大量；；其中，s表示所述相角增大量，Δθ=ω
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Ts，ω为所述期望输出电压的角频率，Ts为所述PWM控制周期。5.一种低载波比下PWM输出电压偏差补偿装置，其特征在于，所述装置包括：第一变换模块，用于将期望输出电压变换为同步旋转坐...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏庆，康绍锋，夏令思，沈碧慧，吴刘澄，
申请(专利权)人：浙江飞旋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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