[发明专利]一种矩阵整流器的网侧功率因数滑模自适应控制方法

摘要

本发明涉及一种矩阵整流器的网侧功率因数滑模自适应控制方法，该方法实时检测矩阵整流器网侧电压相位移和网侧电流相位移做差获得在当前输入条件下矩阵整流器的功率因数角。根据滑模自适应控制函数自动判定是否对当前网侧功率因数角进行补偿，使功率因数接近1。同时实时检测矩阵整流器直流输出电压，采用功率因数滑模自适应控制函数对矩阵整流器输出电压进行实时控制。通过分别计算开关矢量的时间和分配脉冲控制矩阵整流器主电路的双向开关，以保证矩阵整流器网侧高功率因数且输出直流电压恒定。该方法运用滑模自适应控制对网侧功率因数及直流输出电压实施闭环控制，具有鲁棒性强、对内部参数变化及外加扰动不敏感、动态性能好等优点。

主权项

一种矩阵整流器的网侧功率因数滑模自适应控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)通过传感器检测网侧电压幅值Usm和矩阵整流器输入电流幅值Iim,利用派克变换得出网侧电压相位移α和网侧电流相位移β，得出网侧电压和电流的相位差即在当前输入条件下矩阵整流器的功率因数角，(2)采用功率因数滑模自适应控制函数自动判定是否对当前网侧功率因数角进行补偿，其中C1为根据赫尔维茨稳定条件所整定的常数；(3)实时检测矩阵整流器直流输出电压V0，采用功率因数滑模自适应控制函数对矩阵整流器输出电压进行实时控制，其中Vref为目标直流输出期望电压，C2为根据赫尔维茨稳定条件所整定的常数，当s2>0，电流调制度m从0切换到1；当s2<0，电流调制度m从1切换0，通过动态切换m的值控制直流电压；(4)按照步骤(2)选择补偿角度后根据空间矢量调制算法，在占空比计算时加入对功率因数的补偿，可得如下式子(1)(2)(3)：α矢量占空比：β矢量占空比：0矢量占空比：f0(θ)＝1‑fα(θ)‑fβ(θ)  (3)；其中，fα(θ)、fβ(θ)和f0(θ)分别为和的占空比函数，目标电流矢量电流矢量为相邻的两个电流矢量中，相位超前的一个为相位滞后的一个为θ为与的夹角；根据式(1)～(3)计算加入补偿后的开关矢量占空比，对矩阵整流器主电路的双向开关进行控制，以保证矩阵整流器网侧高功率因数。