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CN111327178B - 低调制度下改进死区补偿的控制方法、系统及存储介质 - Google Patents

低调制度下改进死区补偿的控制方法、系统及存储介质 Download PDF

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CN111327178B
CN111327178B CN202010124340.0A CN202010124340A CN111327178B CN 111327178 B CN111327178 B CN 111327178B CN 202010124340 A CN202010124340 A CN 202010124340A CN 111327178 B CN111327178 B CN 111327178B
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朱楠
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Zhizhan Technology Shanghai Co ltd
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Abstract

本发明实施方式提供一种低调制度下改进死区补偿的控制方法、系统及存储介质，属于电压调制技术领域。所述控制方法包括：判断调制信号中是否被加入方波信号；在判断所述调制信号中被加入方波信号的情况下，判断所述方波信号当前是否处于跳变状态；在判断所述方波信号当前处于跳变状态的情况下，判断所述跳变状态是否为正跳变；在判断所述跳变状态为正跳变的情况下，判断当前相的电流信号是否为正；在判断所述电流信号为正的情况下，根据公式(1)计算所述调制信号的补偿电压；在判断所述跳变状态为负跳变的情况下，判断当前相的电流信号是否为负；在判断所述电流信号为负的情况下，根据所述公式(1)计算所述调制信号的补偿电压。

Description

低调制度下改进死区补偿的控制方法、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及电压调制技术领域，具体地涉及一种低调制度下改进死区补偿的控制方法、系统及存储介质。
背景技术
大功率电力电子装置中，通常采用高压多电平技术，典型为三电平拓扑。当负载电机启动或低转速运行时，输出电压幅值很低，如图1所示(上半部分是调制度为0.05的正弦调制波和高频三角载波，下半部分是实际输出的三电平电压波形)。极低的电压幅值造成输出电压波形为一系列极窄脉冲，由于最小脉宽限制，部分窄脉冲在实际输出时被舍去，从而造成了输出电压偏差。特别当采用无速度传感器控制时，电压偏差容易造成系统启动失败。
针对上述技术问题，现有技术中存在一种相对有效的解决方案。如图2所示(上半部分是调制度为0.05的正弦调制波叠加高频方波信号后的最终调制波，下半部分为实际输出的三电平电压调制波)，即向调制信号中注入方波信号，通过抬升调制幅值的方式来消除窄脉冲。但是，这种方法在进行死区补偿时，由于高频方波信号引入了新的开关模式，造成死区补偿产生误差，从而又导致了新的输出电压偏差。
发明内容
本发明实施方式的目的是提供一种低调制度下改进死区补偿的控制方法、系统及存储介质，该控制方法、系统及存储介质能够克服现有技术在引入高频方波信号时造成死区补偿产生误差的技术问题，动态调整调制信号的补偿量，从而提高系统的整体性能。
为了实现上述目的，本发明实施方式提供一种低调制度下改进死区补偿的控制方法，所述控制方法包括：
判断调制信号中是否被加入方波信号；
在判断所述调制信号中被加入方波信号的情况下，判断所述方波信号当前是否处于跳变状态；
在判断所述方波信号当前处于跳变状态的情况下，判断所述跳变状态是否为正跳变；
在判断所述跳变状态为正跳变的情况下，判断当前相的电流信号是否为正；
在判断所述电流信号为正的情况下，根据公式(1)计算所述调制信号的补偿电压，
VDT＝2*sign(Ik)*Vcomp， (1)
其中，VDT为所述补偿电压，sign(Ik)为所述电流信号的正负状态，Vcomp为预设的与死区时间相关的补偿量；
在判断所述跳变状态为负跳变的情况下，判断当前相的电流信号是否为负；
在判断所述电流信号为负的情况下，根据所述公式(1)计算所述调制信号的补偿电压。
可选地，所述控制方法进一步包括：
在判断所述调制信号中未被加入所述方波信号的情况下，根据公式(2)计算所述调制信号的补偿电压，
VDT＝sign(Ik)*Vcomp， (2)
其中，VDT为所述补偿电压，sign(Ik)为所述电流信号的正负状态，Vcomp为预设的与死区时间相关的补偿量。
可选地，所述控制方法进一步包括：
在判断所述方波信号未处于跳变状态的情况下，采用公式(2)计算所述调制信号的补偿电压，
VDT＝sign(Ik)*Vcomp， (2)
其中，VDT为所述补偿电压，sign(Ik)为所述电流信号的正负状态，Vcomp为预设的与死区时间相关的补偿量。
可选地，所述控制方法进一步包括：
在判断所述电流信号不为正的情况下，采用公式(2)计算所述调制信号的补偿电压，
VDT=sign(Ik)*Vcomp， (2)
其中，VDT为所述补偿电压，sign(Ik)为所述电流信号的正负状态，Vcomp为预设的与死区时间相关的补偿量。
可选地，所述控制方法进一步包括：
在判断所述电流信号不为负的情况下，采用公式(2)计算所述调制信号的补偿电压，
VDT＝sign(Ik)*Vcomp， (2)
其中，VDT为所述补偿电压，sign(Ik)为所述电流信号的正负状态，Vcomp为预设的与死区时间相关的补偿量。
另一方面，本发明还提供一种改进死区补偿的控制系统，所述控制系统包括处理器，所述处理器被配置为执行如上述任一所述的控制方法。
再一方面，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质存储有指令，所述指令用于被机器读取以使得所述机器执行如上述任一所述的控制方法。
通过上述技术方案，本发明提供的低调制度下改进死区补偿的控制方法、系统及存储介质通过对方波信号跳变模式的判断以及相应的执行操作，克服了现有技术中在引入高频方波信号时导致死区补偿产生误差的技术问题，有效地计算出补偿电压并注入，从而消除额外的死区效应带来的电压偏差，提高了系统的工作效率。
本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：
图1是现有技术中的电压调制的波形图；
图2是现有技术中的一种解决方案的电压调制的波形图；
图3是根据本发明的一个实施方式的低调制度下改进死区补偿的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施方式的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施方式，并不用于限制本发明实施方式。
在本发明实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
另外，若本发明实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图3所示是根据本发明的一个实施方式的低调制度下改进死区补偿的控制方法的流程图。在图3中，该控制方法可以包括：
在步骤S10中，判断调制信号中是否被加入方波信号。
在步骤S11中，在判断调制信号中被加入方波信号的情况下，判断该方波信号当前是否处于跳变状态。
在步骤S12中，在判断方波信号当前处于跳变状态的情况下，判断该跳变状态是否为正跳变。
在步骤S13中，在判断跳变状态为正跳变的情况下，判断当前相的电流信号是否为正。
在步骤S14中，在判断电流信号为正的情况下，根据公式(1)计算调制信号的补偿电压，
VDT＝2*sign(Ik)*Vcomp， (1)
其中，VDT为补偿电压，sign(Ik)为电流信号的正负状态，Vcomp为预设的与死区时间相关的补偿量。
在步骤S15中，在判断跳变状态为负跳变的情况下(即判断该跳变状态不为正跳变的情况下)，判断当前相的电流信号是否为负。
在判断电流信号为负的情况下，执行步骤S14，即根据公式(1)计算调制信号的补偿电压。
在本发明的一个实施方式中，如图3所示，该控制方法可以进一步包括：
在步骤在S16中，在判断调制信号中未被加入方波信号的情况下，根据公式(2)计算调制信号的补偿电压，
VDT＝sign(Ik)*Vcomp， (2)
其中，VDT为补偿电压，sign(Ik)为电流信号的正负状态，Vcomp为预设的与死区时间相关的补偿量。
在本发明的一个实施方式中，如图3所示，该控制方法可以进一步包括：
在步骤在S16中，在判断方波信号未处于跳变状态的情况下，采用公式(2)计算调制信号的补偿电压，
VDT＝sign(Ik)*Vcomp， (2)
其中，VDT为补偿电压，Sign(Ik)为电流信号的正负状态，Vcomp为预设的与死区时间相关的补偿量。
在本发明的一个实施方式中，如图3所示，该控制方法可以进一步包括：
在步骤在S16中，在判断电流信号不为正的情况下，采用公式(2)计算调制信号的补偿电压，
VDT＝sign(Ik)*Vcomp， (2)
其中，VDT为补偿电压，sign(Ik)为电流信号的正负状态，Vcomp为预设的与死区时间相关的补偿量。
在本发明的一个实施方式中，如图3所示，该控制方法可以进一步包括：
在步骤在S16中，在判断电流信号不为负的情况下，采用公式(2)计算调制信号的补偿电压，
VDT＝sign(Ik)*Vcomp， (2)
其中，VDT为补偿电压，sign(Ik)为电流信号的正负状态，Vcomp为预设的与死区时间相关的补偿量。
另一方面，本发明还提供一种改进死区补偿的控制系统，该控制系统可以包括处理器，该处理器可以被配置为执行如上述任一所述的控制方法。
再一方面，本发明还提供一种存储介质，该存储介质可以存储有指令，该指令可以用于被机器读取以使得该机器执行如上述任一所述的控制方法。
通过上述技术方案，本发明提供的低调制度下改进死区补偿的控制方法、系统及存储介质通过对方波信号跳变模式的判断以及相应的执行操作，克服了现有技术中在引入高频方波信号时导致死区补偿产生误差的技术问题，有效地计算出补偿电压并注入，从而消除额外的死区效应带来的电压偏差，提高了系统的工作效率。
以上结合附图详细描述了本发明例的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施方式方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个可以是单片机，芯片等或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本发明实施方式的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。

Claims (3)

1.一种低调制度下改进死区补偿的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
判断调制信号中是否被加入方波信号；
在判断所述调制信号中被加入方波信号的情况下，判断所述方波信号当前是否处于跳变状态；
在判断所述方波信号当前处于跳变状态的情况下，判断所述跳变状态是否为正跳变；
在判断所述跳变状态为正跳变的情况下，判断当前相的电流信号是否为正；
在判断所述电流信号为正的情况下，根据公式(1)计算所述调制信号的补偿电压，
VDT＝2*sign(Ik)*Vcomp， (1)
其中，VDT为所述补偿电压，sign(Ik)为所述电流信号的正负状态，Vcomp为预设的与死区时间相关的补偿量；
在判断所述跳变状态为负跳变的情况下，判断当前相的电流信号是否为负；
在判断所述电流信号为负的情况下，根据所述公式(1)计算所述调制信号的补偿电压；
所述控制方法进一步包括：
在判断所述调制信号中未被加入所述方波信号的情况下，根据公式(2)计算所述调制信号的补偿电压，
VDT＝sign(Ik)*Vcomp， (2)
其中，VDT为所述补偿电压，sign(Ik)为所述电流信号的正负状态，Vcomp为预设的与死区时间相关的补偿量；
所述控制方法进一步包括：
在判断所述方波信号未处于跳变状态的情况下，采用公式(2)计算所述调制信号的补偿电压，
VDT＝sign(Ik)*Vcomp， (2)
其中，VDT为所述补偿电压，sign(Ik)为所述电流信号的正负状态，Vcomp为预设的与死区时间相关的补偿量；
所述控制方法进一步包括：
在判断所述电流信号不为正的情况下，采用公式(2)计算所述调制信号的补偿电压，
VDT＝sign(Ik)*Vcomp， (2)
其中，VDT为所述补偿电压，sign(Ik)为所述电流信号的正负状态，Vcomp为预设的与死区时间相关的补偿量；
所述控制方法进一步包括：
在判断所述电流信号不为负的情况下，采用公式(2)计算所述调制信号的补偿电压，
VDT＝sign(Ik)*Vcomp， (2)
其中，VDT为所述补偿电压，sign(Ik)为所述电流信号的正负状态，Vcomp为预设的与死区时间相关的补偿量。
2.一种改进死区补偿的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括处理器，所述处理器被配置为执行如权利要求1所述的控制方法。
3.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有指令，所述指令用于被机器读取以使得所述机器执行如权利要求1所述的控制方法。
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Application publication date: 20200623

Assignee: Zhizhan New Energy (Zhejiang) Co.,Ltd.

Assignor: Zhizhan Technology (Shanghai) Co.,Ltd.

Contract record no.: X2024310000133

Denomination of invention: Control methods, systems, and storage media for improving dead zone compensation under a low-key system

Granted publication date: 20211126

License type: Common License

Record date: 20240905