[发明专利]一种低谐波高鲁棒性的交流电子负载滑模控制方法及装置

权利要求书

1.一种低谐波高鲁棒性的交流电子负载滑模控制装置，其特征在于，包括第一电压采样电路VS1、第二电压采样电路VS2、第三电压采样电路VS3、第一电流采样电路CS1、第二电流采样电路CS2、第一驱动放大单元DR1、第二驱动放大单元DR2、第一静止正交坐标变换单元SOCT1、第二静止正交坐标变换单元SOCT2、第一旋转坐标变换单元RCTU1、第二旋转坐标变换单元RCTU2、第一滑模计算单元SMC1、第二滑模计算单元SMC2、第三滑模计算单元SMC3、第四滑模计算单元SMC4、定时器CLK、锁相计算单元PLL、比较器CMP、解耦单元DCU和滞环比较器HCMP；

锁相计算单元PLL的输入端、第一静止正交坐标变换单元SOCT1的输入端、第一旋转坐标变换单元RCTU1的输入端和第四滑模计算单元SMC4的输入端分别与第一电压采样电路VS1的输出端连接；

锁相计算单元PLL输出端和第一静止正交坐标变换单元SOCT1的输出端分别与第一旋转坐标变换单元RCTU1输入端连接；

第一电流采样电路CS1的输出端与第二静止正交坐标变换单元SOCT2的输入端连接；锁相计算单元PLL的输出端、第一电流采样电路CS1的输出端、第二静止正交坐标变换单元SOCT2的输出端分别与第二旋转坐标变换单元RCTU2的输入端连接；

第二电压采样单元VS2的输出端和第二电流采样单元CS2的输出端分别与第一滑模计算单元SMC1的输入端连接；

第一滑模计算单元SMC1的输出端、第一旋转坐标变换单元RCTU1的输出端及第二旋转坐标变换单元RCTU2的输出端分别与第三滑膜计算单元SMC3的输入端连接；

第二旋转坐标变换单元RCTU2的输出端与第二滑模计算单元SMC2的输入端连接；第二滑模计算单元SMC2的输出端、第三滑模计算单元SMC3的输出端及第一旋转坐标变换单元RCTU1的输出端分别与解耦单元DCU的输入端连接；

解耦单元DCU的输出端及定时器CLK分别与比较器CMP的输入端连接；比较器CMP输出经第一驱动放大单元DR1输出PWM1信号；

第一电压采样电路VS1的输出端及第三电压采样电路VS3的输出端分别与第四滑模计算单元SMC4的输入端相连接；第四滑模计算单元SMC4的输出端与滞环比较器HCMP的输入端连接，再经第二驱动放大电路DR2输出PWM2信号。

2.应用于权利要求1所述的一种低谐波高鲁棒性的交流电子负载滑模控制装置的一种低谐波高鲁棒性的交流电子负载滑模控制方法，其特征在于，包括如下过程：

通过第一电压采样电路VS1得到输入侧交流电压瞬时值，通过锁相计算单元PLL得到输入交流电压的相位信号；通过第一电流采样电路CS1检测交流输入电流，将滞后移相获得虚拟正交信号，经Park变换得到旋转坐标系下的d轴电流分量和q轴电流分量，同时对交流电压信号做Park变换得到和；

第二电压采样电路VS2得到负载电压信号与第二电流采样电路CS2得到的负载电流共同送入第一滑模计算单元SMC1得到d轴有功输入电流的参考值，第二旋转坐标变换单元RCTU2计算得到交流输入电流d轴有功输入电流、q轴无功输入电流，将有功电流误差、q轴无功输入电流及d轴输入电压一同送入第三滑模计算单元SMC3；将q轴无功电流、d轴有功输入电流和q轴电压送入第二滑模计算单元SMC2，滑模变结构计算单元控制SMC2和SMC3的输出结果送入解耦单元DCU得到调制波，与作为载波的三角波送入比较器CMP产生控制开关管开通与关断的驱动信号；

根据第三电压采样电路VS3获得交流输出电压瞬时值，与第一电压采样电路VS1获得交流输入电压瞬时值，将与交流输入电压瞬时值放大n倍后得到的参考输出电压一同送入第四滑模计算单元SMC4，SMC4的输出作为滞环比较器HCMP的输入，HCMP的输出经第二驱动放大电路DAU2输出PWM2信号，所述的PWM2信号驱动主回路能量回馈侧开关管的开通与关断。

3.根据权利要求2所述的一种低谐波高鲁棒性的交流电子负载滑模控制方法，其特征在于，所述的经Park变换得到旋转坐标系下的d轴电流分量和q轴电流分量，同时对交流电压信号做Park变换得到和，包括：

经Park变换得到旋转坐标系下的d轴电流分量和q轴电流分量，采用如下公式：

交流电压信号做Park变换得到和采用如下公式：

其中为滞后的虚拟正交信号。