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摘要：本发明公开了一种低载波比下的三相逆变器离散域电流解耦控制方法，包括如下步骤：根据被控对象（带有R‑L滤波器的并网变流器、离网逆变器或交流电机）电流内环的离散域数学模型，设计含有可调参数k的同步旋转坐标系下电流内环的离散域调节器，并针对离散域调节器中的可调参数k，以稳定性为条件，确定k的取值范围，以消除d轴、q轴两个控制环的交叉耦合。本发明对模型中的电流交叉耦合项以及角度延迟导致的电压交叉耦合项分别进行解耦，电流解耦采用预测电流，解耦项与传统电流反馈解耦方法相比，受跟踪信号频率及参数误差影响较小，电流环鲁棒性更好。

主权项：1.一种低载波比下的三相逆变器离散域电流解耦控制方法，其特征在于，包括如下步骤：根据被控对象R-L阻感电流内环的离散域数学模型，设计含有可调参数的同步旋转坐标系下电流内环的离散域调节器，并针对离散域调节器中的可调参数，以稳定性为条件，确定的取值范围，以消除d轴、q轴两个控制环的交叉耦合；具体包括如下步骤：S1.在三相静止坐标系下采样三相逆变器输出端的三相电感电流ia、ib、ic，通过三相静止坐标系到两相静止坐标系的坐标变换得到α、β轴的电流分量iα、iβ，再通过两相静止坐标系到同步旋转坐标系的坐标变换得到d、q轴的电流分量id、iq；S2.将d、q轴给定电流idref、iqref与采样及坐标变换得到的d、q轴实际电流分量id、iq作差，得到电流误差ΔId、ΔIq，将d轴电流误差ΔId作为电流解耦总控制器的d轴输入，将q轴电流误差ΔIq作为电流解耦总控制器的q轴输入；S3.构造解耦控制器与误差补偿器，两者相串联，构造得到电流解耦总控制器，S2中的误差电流ΔId、ΔIq经电流解耦总控制器计算得到同步旋转坐标系下的参考电压值udref、uqref，经过坐标变换得到三相静止坐标系下的参考电压值uaref、ubref、ucref；构造解耦控制器的具体步骤如下：S301.同步旋转坐标系下R-L阻感的矢量模型为；其中，s为复数变量，表示拉普拉斯变换域中的频率；j为虚数单位；当逆变器应用于并网变流器、离网逆变器或功率放大器，L为滤波电感、R为电感电阻，当逆变器应用于并网变流器时，ω为电网电压角频率，当逆变器应用于离网逆变器或功率放大器时，ω为三相参考电流的角频率；当逆变器应用于三相电机驱动场合，L为电枢绕组自感，R为定子电阻，ω为电机的电角速度；S302.静止坐标系下，数字控制的一拍延时环节为，零阶保持器模型为，根据拉普拉斯变换的频移特性，得到同步旋转坐标系下的模型分别为和；其中，Ts为采样周期，为一拍延时在同步旋转坐标系导致的角度延迟；S303.结合S301与S302，得到连续时间域中R-L阻感考虑延迟及零阶保持器特性后被控对象总的复矢量模型为： ；将其离散化，得到离散时间域中被控对象总的复矢量模型为： ；其中，，为系统增益，，，，是系统极点之一，，，表示Z变换，表示拉普拉斯逆变换，t为连续时间域时间，k为离散时间域离散序号，表示离散化变换；S304.由S303中被控对象的离散域复矢量模型转换得到被控对象的离散域标量模型如下： ；其中，，，id、iq为d、q轴电感电流，ud、uq为考虑控制延迟与零阶保持器特性后实际的d、q轴相电压输入；进一步，得到被控对象的离散状态空间方程如下所示： ；其中，id,k+1、iq,k+1为当前k时刻的下一采样时刻的d、q轴电感电流，id,k+2、iq,k+2为k+1时刻的下一采样时刻的d、q轴电感电流，ud,k、uq,k为考虑控制延迟与零阶保持器特性后实际的被控对象当前采样时刻的d、q轴相电压输入，当应用于并网变流器时，ωk为当前k时刻的电网电压角频率，当应用于离网逆变器或功率放大器时，ωk为当前k时刻的参考电流角频率，当应用于电机驱动时，ωk为当前k时刻的电角速度；S305.由被控对象的离散域标量模型及离散状态空间方程可知，除了d、q轴电流存在耦合，相电压也存在因角度延迟导致的耦合项；根据这两个耦合项，可将被控对象的离散状态空间方程划分为两个表达式，具体如下： ；其中，、分别为、经角度延迟耦合后的d、q轴相电压；S306.针对这两个式子表示的耦合项，分别构造相电压解耦器与预测电流解耦器来进行解耦，所构造的相电压解耦器如下所示： ；所构造的预测电流解耦器如下所示： ；其中，Ed,k、Eq,k分别为d、q轴误差补偿器的输出，、分别为d、q轴预测电流解耦器的输出，、分别为d、q轴相电压解耦器的输出，、为预测的下一个采样时刻的d、q轴电感电流；S4.将S3中得到的三相静止坐标系下的参考电压值输入到PWM调制模块，得到六路开关信号，将六路开关信号输入到三相逆变器，实现对三相逆变器输出电感电流的电流闭环解耦控制。

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