[发明专利]解耦控制器、方法、功率变换装置及电机驱动器

说明书

本发明公开了一种解耦控制器、方法、功率变换装置及电机驱动器，该解耦控制器用于控制功率变换电路；包括：电流解耦模块、共模控制模块、差模控制模块、电压解耦模块和调制模块；电流解耦模块响应于电流解耦模块输入端接收的功率变换电路的反馈电流，确定共模电流反馈值和差模电流反馈值；共模控制模块用于根据共模电流反馈值确定共模电压给定值；差模控制模块用于根据差模电流反馈值确定差模电压给定值；电压解耦模块用于根据共模电压给定值和差模电压给定值确定用于控制功率变换电路中各桥臂的桥臂控制电压；调制模块用于根据桥臂控制电压确定用于控制功率变换电路的控制信号。本发明增加了系统阻尼，提升了系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，尤其涉及一种解耦控制器、方法、功率变换装置及电机驱动器。

背景技术

在精密电机驱动，例如音圈电机驱动中，通常需要加入LC滤波器来减小输出电流纹波。图1所示为输出侧带LC滤波器的功率变换器，通常LC滤波器仅接一个差模电容(C_f)，由于LC滤波器的存在将产生谐振峰，导致系统不稳定。目前，在对带LC滤波器的功率变换器进行控制时，一般会引入差模电容电流反馈，以增加系统阻尼，实现稳定控制。

然而，上述方案中仅加入了差模电容滤波，仅能滤除电路中的差模谐波和噪声，在实际系统中还会存在共模噪声，因此还会加入共模电容，这种情况下，若仍然采用仅反馈差模电容电流的控制策略，当负载为阻感性负载、或负载为纯电阻负载但阻值不合适的情况下，依然会导致系统不稳定；可见，在对带LC滤波器的功率变换器进行控制时，若仅反馈差模电容电流，系统会存在不稳定的风险。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一解耦控制器、方法、功率变换装置及电机驱动器，旨在解决在对功率变换器进行控制时，仅反馈差模电容电流，系统不稳定的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种解耦控制器，所述解耦控制器包括：

电流解耦模块，所述电流解耦模块响应于输入端接收的功率变换电路的反馈电流，确定共模电流反馈值和差模电流反馈值；

共模控制模块，所述共模控制模块的输入端与所述电流解耦模块的输出端连接，用于根据所述共模电流反馈值确定共模电压给定值；

差模控制模块，所述差模控制模块的输入端与所述电流解耦模块的输出端连接，用于根据所述差模电流反馈值确定差模电压给定值；

电压解耦模块，所述电压解耦模块的输入端分别与所述共模控制模块的输出端和所述差模控制模块的输出端连接，用于根据所述共模电压给定值和所述差模电压给定值确定用于控制功率变换电路中各桥臂的桥臂控制电压；

调制模块，所述调制模块的输入端与所述电压解耦模块的输出端连接，输出端用于连接功率变换电路；所述调制模块用于根据所述桥臂控制电压确定控制信号，所述控制信号用于控制功率变换电路。

可选地，功率变换电路中多个开关器件组成第一桥臂和第二桥臂；所述功率变换电路的反馈电流包括第一桥臂输出至负载的第一负载输出电流、第二桥臂输出至负载的第二负载输出电流以及共模电容的电流反馈值、差模电容的电流反馈值；所述共模电流反馈值包括共模电容电流和负载共模电流，所述差模电流反馈值包括差模电容电流和负载差模电流；

所述电流解耦模块用于根据所述共模电容的电流反馈值确定共模电容电流；根据所述共模电容的电流反馈值和所述差模电容的电流反馈值确定所述差模电容电流；

所述电流解耦模块还用于根据所述第一负载输出电流和所述第二负载输出电流之和确定所述负载共模电流；根据所述第一负载输出电流和所述第二负载输出电流之差确定所述负载差模电流。