摘要：在变频凋速系统或i相脉宽调制( pwm)功率变换器等高性能工业场合，电流控制方法对整个系统性能至关重要。在动态性能要求很高的场合，电流滞环控制是最常用的一种方法。对目前常用的定环宽、基于矢量调制、自适应环宽和正弦环宽的几种滞环控制方法进行了比较分析。比较的指标除了常用的平均开关频率、电流频谱和总谐波失真（thd）外，平均开关频率和thd的乘积也作为一个重要比较指标，总结了各种方法的主要优缺点。

    关键词：三相脉宽调制功率变换器；电流滞环控制；开关频率

    中国分类号：tn 624文献标识码ia文章编号：1673-6540(2010)04-0044-05

    传统的三相电流滞环控制源理（见图1）是由三相参考电流和实际电流相减得到电流误差，然后送至滞环比较器。当任何一相的电流误差触及滞环边缘，该相功率器件的开关状态发生转变，从而将电流误差拉回滞环之内。与其他电流控制方法相比，传统的滞环控制具有动态响应速度快，电流控制精度高，硬件实现简单及控制效果对系统参数变化的鲁棒性好等优点。其主要缺点是开关频率不一匣定，电流频谱中包含低频分量和电流瞬时误差可能超出滞环控制范围等。文献[7—8]提出了多种改进方法，它们的改进思路和效果各不相同。本文首先对这些方法进行比较，通过仿真，对定环宽、基于矢量调制、自适应环宽和正弦环宽的几种滞环控制方法进行分析。比较的指标除常用的平均开关频率、电流频谱和总谐波失真（thd）外，平均开关频率和thd的乘积也作为一个重要比较指标。根据仿真结果，最后对各种方法的主要优缺点进行了总结。

    在传统三相滞环控制中，每一相采用单独的滞环控制器，对各相电流的控制仅通过改变该相开关器件状态实现。事实上，相电流除r受该相开关状态决定外，还受其他二相的开关状态影响。因此，传统方法并不能达到理想的控制效果。为解决这一问题，文献[12，13 -17]将矢量调制的概念引入到滞环控制中，通过对三相开关状态的整体选择，将电流误差矢量控制在期望的误差限之内。

    kazmierkowski等h引提出了一种静止α-β坐标系下的基于空间矢量的电流滞环控制方法。检测到的电流经坐标变换后与参考值相比，结果送至三电平滞环比较器，输出dα、dβ、产生9种组合扶态。当dα、dβ均为+l或1时，可通过固化在eprom中的开关状态选择表****确定一种输出开关状态；当dα、dβ均为0时，输出零电压矢量；当dα、dβ有一个为0时，输出开关状态由非零相决定，这时可能有多个开关状态满足要求。当多个开关状态满足要求时，在满足要求的开关状态中任意选取一个，这使得开关状态变化存在不规律现象。另外，α-β坐标系下的参考电流是交流信号，其变化率不为o，这也使得开关状态变化不规律。最后，从对电流误差影响的角度看，两个零状态矢量完全等效，这使该方法存在进一步降低开关频率的可能性。

    为使开关状态变化更加规律，文献[ 12 -13]进一步提出了d-q坐标系下滞环控制方法。与α-β坐标系下的控制相比，参考电流是直流量，其变化率为0，这使得开关状态变化更加规律；其次通过引入同步d轴位置检测，避免了同时存在多个开关状态满足要求的情况，使得开关状态的选择更加准确；另外，同步坐标系下的两个电流分量在交流电机中具有特殊含义，通过合理选择d-q轴的滞环宽度，可以在不增加开关频率的情况下减小

机转矩脉动。该方法并未对两个零矢量状态的选择进行分析。

    文献[15]提出了另一种静止α-β坐标系下的基子卒间矢量的滞环控制方法，并首次将电流误差变化率矢量的概念引入滞环控制。开关状态的选择由电流误差矢量和其变化率矢量共同决定。该方法****的优点在于当电流误差矢量和其变化率矢量的方向相反时，可以不进行开关状态的转换，从而极大地降低了开关频率。

    文献[ 16 -17]提出了一种静止a-b—c坐标系下的基于空间矢量的电流滞环控制方法。该方法的基本原理与d-q坐标系下滞环控制方法相同，也是引入了电压矢量的位置检测模块，只是所有的检测都是在a-b-c坐标系下完成的。

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