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逆变器的两种电流型控制方式摘要：研究分析了逆变器的两种双环瞬时反馈控制方式——电流型准PWM控制方式和三态DPM电流滞环跟踪控制方式，介绍其工作原理，分析比较其动态和静态性能，并给出具体实现电路及系统仿真结果。
电流型双环控制技术在DC/DC变换器中广泛应用，较单电压环控制可以获得更优良的动态和静态性能[3]。
其基本思路是以外环电压调节器的输出作为内环电流给定，检测电感(或开关)电流与之比较，再由比较器的输出控制功率开关，使电感和功率开关的峰值电流直接跟随电压调节器的输出而变化。
如此构成的电流、电压双闭环变换器系统瞬态性能好、稳态精度高，特别是具有内在的对功率开关电流的限流能力。
逆变器(DC/AC变换器)由于交流输出，其控制较DC/DC变换器复杂得多，早期采用开关点预置的开环控制方式[1]，近年来瞬时反馈控制方式被广泛研究，多种各具特色的实现方案被提出，其中三态DPM(离散脉冲调制)电流滞环跟踪控制方式性能优良，易于实现。
本文将电流型PWM控制方式成功用于逆变器控制，介绍其工作原理，与电流滞环跟踪控制方式比较动态和静态性能，并给出仿真结果。
1三态DPM电流滞环跟踪控制方式电流滞环跟踪控制方式有多种实现形式[1，2，4，5]，其中三态DPM电流滞环跟踪控制性能较好且易于实现[1]。
参照图1，它的基本工作原理是：检测滤波电感电流iL，产生电流反馈信号if。
if与给定电流ig相比较，根据两个电流瞬时值之差来决定单相逆变桥的4个开关在下一个开关周期中的导通情况：ig－if>h时（h见图1，为电流滞环宽度，可按参考文献[1]P64式5 2选取）S1、S4导通，UAB=＋E，＋1状态；ig－if－h时S2、S3导通，UAB="－"E，－1状态；|ig－if|h时S1、S3或S2、S4导通，UAB="0，"0状态。
两个D触发器使S1～S4的开关状态变化只能发生在周期性脉冲信号CLK(频率2f)的上升沿，也就是说开关点在时间轴上是离散的，且最高开关频率为f。
PWM三相电流滞环解耦控制研究张小青;樊战亭;张宣妮【摘要】先对三相3线电流耦合分析,对各相电流PWM开关控制存在一定的耦合性问题,采用叠加原理以反补偿的方式在原理上进行了解耦阐述后,设计了具体的解耦方案.为了能更好地实现电流滞环跟踪,对关键的电感参数进行了严格的计算选择,仿真实验验证了解耦后不仅明显减少了电流滞环跟踪的误差,改善了三相3线电流跟踪效果,而且解耦后能保持开关管频率基本恒定,表明了该PWM电流滞环解耦控制方案的可行性及有效性.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2014(044)011【总页数】4页(P26-28,46)【关键词】三相3线;电流滞环跟踪;电感参数;解耦【作者】张小青;樊战亭;张宣妮【作者单位】咸阳师范学院物理与电子工程学院,陕西咸阳712000;咸阳师范学院物理与电子工程学院,陕西咸阳712000;咸阳师范学院物理与电子工程学院,陕西咸阳712000【正文语种】中文【中图分类】TM464随着电力电子技术、开关电源、变频器等技术的发展，电流控制技术被提出了越来越高的要求。
电流控制已是各种高性能功率变换器常用的核心技术之一，常常作为功率变换器控制系统的内环，其性能直接影响到功率变换器的控制性能［1-2］。
电流滞环跟踪控制的交流变频器具有输出电流正弦度高，电流易于控制的优点［3］，其应用越来越广泛。
对转速动态性能要求较高的三相异步电动机控制系统中，需要利用对称的三相3线正弦交流电流来形成均匀稳定的旋转磁场［4］。
对单相电流滞环跟踪技术已进行了大量的探讨研究［5-11］，其中文献［11］深入分析了三态准PWM电流滞环控制技术及其在异步电机中的应用，但未对三相3线制系统电流存在的耦合问题提出解决方案。
目前三相3线变换器电流解耦方案有很多，但多是针对有功电流和无功电流之间的解耦控制方案［12］，而电流滞环跟踪是一种非线性电流控制技术，仅需利用简单的叠加原理就可以实现解耦。
本文就是这样利用电流滞环跟踪技术与叠加解耦原理来产生三相逆变器所需的PWM 控制波，从而得到三相3线对称正弦交流电流，通过仿真比较验证了其有效性及优越性。
7 滞环控制三相电流跟踪型逆变器的MATLAB仿真7.1滞环控制三相电流跟踪型逆变器的原理和仿真模型7.1.1滞环控制三相电流跟踪型逆变器的原理常用的一种电流闭环控制方法是电流滞环跟踪 PWM（Current Hysteresis）控制，具有电流滞环跟踪 PWM 控制的 PWM 变压变频器Band PWM ——CHBPWM的A相控制原理如7-1图所示。
图7-1 电流滞环跟踪控制的A相原理图图中，电流控制器是带滞环的比较器，环宽为2h。
将给定电流i*a 与输出电流i a进行比较，电流偏差?i a超过时±h，经滞环控制器HBC控制逆变器A相上（或下）桥臂的功率器件动作。
B、C二相的原理图均与此相同。
如果，i a < i*a ，且i*a - i a ≥h，滞环控制器 HBC输出正电平，驱动上桥臂功率开关器件V1导通，变压变频器输出正电压，使增大。
当增长到与相等时，虽然，但HBC仍保持正电平输出，保持导通，使继续增大直到达到i a= i*a+ h，?i a = –h，使滞环翻转，HBC输出负电平，关断V1 ，并经延时后驱动V4但此时未必能够导通，由於电机绕组的电感作用，电流不会反向，而是通过二极管续流，使受到反向钳位而不能导通。
此后，逐渐减小，直到时，，到达滞环偏差的下限值，使 HBC 再翻转，又重复使导通。
这样，与交替工作，使输出电流给定值之间的偏差保持在范围内，在正弦波上下作锯齿状变化。
从图 7-2 中可以看到，输出电流是十分接近正弦波的。
图7-2 电流滞环跟踪控制时的电流波形图7-2给出了在给定正弦波电流半个周期内的输出电流波形和相应的相电压波形。
可以看出，在半个周期内围绕正弦波作脉动变化，不论在的上升段还是下降段，它都是指数曲线中的一小部分，其变化率与电路参数和电机的反电动势有关。
图7-3 三相电流跟踪型PWM逆变电路图7-4 三相电流跟踪型PWM逆变电路输出波形因此，输出相电压波形呈PWM状，但与两侧窄中间宽的SPWM波相反，两侧增宽而中间变窄，这说明为了使电流波形跟踪正弦波，应该调整一下电压波形。
并网逆变器输出电流滞环跟踪控制技术研究1. 本文概述随着可再生能源在全球能源结构中占据越来越重要的位置，如何高效地将这些能源并入电网成为了一个亟待解决的问题。
并网逆变器作为连接可再生能源与电网的关键设备，其性能直接影响到整个系统的稳定性和效率。
在众多并网逆变器控制技术中，输出电流的精确控制尤为重要，它不仅关系到电能质量，还影响到电网的稳定运行。
本文旨在深入研究并网逆变器的输出电流滞环跟踪控制技术。
本文将介绍并网逆变器的基本原理及其在电力系统中的作用。
接着，将详细阐述滞环跟踪控制技术的理论基础和关键优势，包括其在抑制谐波、提高系统响应速度和稳定性方面的贡献。
本文还将探讨该技术在实际应用中可能遇到的挑战和解决方案，以及如何通过优化算法进一步提升控制性能。
通过对现有文献的综述和理论分析，结合仿真实验和实际案例研究，本文期望为并网逆变器的控制技术提供新的见解，并为相关领域的研究者和工程师提供实用的参考和指导。
2. 并网逆变器基本原理并网逆变器是一种电力电子设备，它的主要功能是将直流电（DC）转换为交流电（AC），以便与电网系统并联运行。
在太阳能光伏系统、风力发电系统以及其他可再生能源系统中，逆变器是不可或缺的核心组件。
逆变器不仅负责电能的转换，还需要确保输出电流与电网电压同步，以实现有效的能量交换。
并网逆变器的工作原理基于开关电源技术，通过高频开关器件的快速开关动作，将直流电源转换成具有一定频率和幅值的交流电。
这些开关器件通常由晶体管、IGBT（绝缘栅双极晶体管）或其他半导体器件构成。
逆变器内部的控制系统根据电网电压的实时信息，调节开关器件的工作状态，以实现对输出电流的精确控制。
为了确保逆变器的输出电流能够与电网电压保持同步，通常采用一种称为“滞环控制”的技术。
滞环控制是一种简单而有效的电流控制策略，它通过设定两个电流幅值的界限（滞环上下界），来控制开关器件的导通和关断。
当输出电流超过上限时，逆变器会调整开关状态以减小电流当电流低于下限时，逆变器则会增加电流。
三相变流器神经网络滞环控制研究论文摘要：神经网络技术在人工智能、自动控制以及模式识别等领域的研究与应用正方兴未艾。
而滞环电流控制是一种传统常规的电流控制方式，在功率因数校正和无功补偿等领域有着广泛的应用。
该文介绍了三相变流器的BP神经网络滞环电流内环控制，该方案可实现神经网络对快速变量的控制，提高滞环控制的性能，使系统对参数的变化有较强的不灵敏性和鲁棒性。
该文分析了三相电源不平衡、某一路电流反馈丢失的工况下，系统的控制特性。
为了使系统在轻负载下得到良好的频谱特性，采用实时变误差增益的控制策略，并讨论了容差带下限。
同时借助于矢量调制的思想，结合神经网络滞环调节器，优化系统性能，减小系统EMI和开关损耗。
关键词：神经网络；滞环；变流器1引言如何提高工业用电的效率和减小谐波污染已倍受关注。
在工业用电中，大部分电能是要经过变换才能用于生产的。
由于快速功率开关性能的进一步提高，基于脉宽调制功率变换电路已经日益成为人们提高供电系统功率因数，降低谐波污染的有力工具，因而成为人们研究的热点。
其中三相全控型电压源功率变换装置，主电路如图1所示。
经过十余年的研究，已经开始实用化[1,2]。
三相变流器的最流行的控制方式是采用双环控制。
外环用于调整输出电压，快速的电流内环调节器常用来调节交流输入电流使其跟踪期望的电流轨迹，得到单位功率因数和低谐波的电流。
为提高系统的性能，采用神经网络滞环调节器[4~6]。
神经网络控制作为一种极有潜力的控制手段吸引了众多的学者，因神经网络具有并行处理能力、自学习能力、容错能力，很适合于处理非线性系统的控制问题。
在相对变化较慢的速度、温度、位置等物理量控制中取得成功的应用。
但在速度较快的物理量的控制中，应用较少。
在电力电子学领域，神经网络多用于系统模型辨识，故障诊断等。
随着DSP的运算速度的不断增加，使神经网络在快速量控制中应用成为可能。
在各种变流器直接电流控制方式中，滞环控制是一种有效、简单的控制方式，两者的结合可以发挥各自的优势。
滞环电流控制逆变器建模及分析王建华;张方华;龚春英;刘磊【摘要】基于Buck变换器三端器件开关模型,建立了电感电流连续情形下恒定环宽变频滞环电流控制方式小信号模型。
该模型揭示了滞环电流控制目标是电流平均值,且该电流环在开关频率较高时带来的相位延迟较小,因而电流环等效功率级可以视为一比例环节。
该结论在大信号分析时同样适用,在此基础上建立了滞环电流控制单相逆变器平均线性模型,并实现了对闭环系统的降阶处理。
根据劳斯判据,进一步研究了单相逆变器环路补偿设计准则,其能够很好地兼顾系统稳定性及稳态动态性能。
【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2010(000)006【总页数】7页(P63-69)【关键词】滞环电流控制;变频;恒定滞环环宽;逆变器;劳斯判据;大信号分析【作者】王建华;张方华;龚春英;刘磊【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TM4641 引言自从 1967年滞环控制被引入电力电子领域以来[1]，由于其稳定性好、动态响应快速、简单易于实现、可靠性高等突出优点，成为一种具有较强竞争力的控制策略。
同时由于其内在的限流能力，被广泛应用于需要控制变换器电流场合。
尽管滞环电流控制（Hysteretic Current Mode Control，HCC）方式具有以上诸多优势，但由于滞环电流控制本质上是一种典型的非线性控制方法，它的工作机理并不像平均电流控制或峰值电流控制那样直观且便于理解：后两者有完备的线性小信号模型支持，能够用来分析和改善系统动态特性，因而广受欢迎；而前者分析一般采用描述函数法，仅考虑基波分量，电流环被简单等效为一个比例环节，模型仍较为粗糙，不能体现系统动态性能[2]。
因而诸多研究人员及工程师对应用滞环电流控制持保留态度，部分原因就在于此；另一原因是滞环电流控制往往采用变频调制，滤波器较难设计且EMI问题较难解决。
针对各类变换器的建模及控制，直-直变换器的小信号模型较为成熟。
为获得滞环电流控制的逆变器模型，可以借鉴小信号模型的建模手段。
逆变器单极性电流SPWM 控制与滞环控制比较朱军卫,龚春英(南京航空航天大学,江苏南京 210016) 摘要:分析了电流滞环控制型及电流SPWM (正弦脉宽调制)控制倍频调制型逆变器的工作原理;讨论了这两种控制方式下逆变器的谐波分布,给出了各自滤波器的设计方法,并针对它们制作了两台300W 原理样机。
通过仿真与实验验证,与电流滞环控制型逆变器相比,电流SPWM 控制倍频调制型逆变器具有谐波分布固定,滤波器设计简单的优点,在开关频率相同的条件下,要获得滤波后相同质量的输出波形,前者的滤波器大大小于后者。
关键词:脉宽调制;滤波器;频谱分析/滞环控制中图分类号:TM464 文献标识码:A 文章编号:1000-100X (2004)01-0026-04Performance Comparison of the U nipolar Current 2SPWMControl and H ysteresis Control InverterZHU J un 2wei ,GON G Chun 2ying(N anjing U niversity of Aeronautics and Ast ronautics ,N anjing 210016,China )Abstract :In the paper ,the operating principle of current hysteresis control and current SPWM (Sinusoidal Pulse Width Modulation )control inverters is analyzed separately at first.Then harmonic distribution of the two kinds of invert 2ers is discussed in detail and filter design technique is introduced.Two 300W prototypes are made according to the two kinds of operating principle.Finally ,the simulation and experimental results illustrate that the current SPWM control in 2verter hasthe advantages of fixed harmonic distribution ,sim ple filter design ,and the filter is smaller than that of the cur 2rent hysteresis inverter to obtain same output voltage performance at the same switching frequency.K ey w ords :PWM ;filter ;spectrum analysis/hysteresis control1 引 言T HD (Total Harmonic Distortion )是衡量一台逆变电源性能的重要指标,从逆变器诞生之日起,研究者们就把消除谐波,减小输出电压的T HD ,提高输出电压质量作为一项重要的研究内容。
