电流控制方式

开关磁阻电动机可控变量较多，且变量之间彼此耦合，因此要实现电机的电流控制方式，不单要研究电流，还要研究与之相关的其他变量。利用Matlab/Simulink仿真软件的优点，建立了通用性强、易修改、具有模块化结构的开关磁阻电动机的动态仿真模型。利用该模型可以方便地实现电机的角度位置控制，通过大量的仿真实验，形象、直观地揭示了开关角对电流波形的影响，进而研究与验证了在电流控制方式下，电流波形与电机的转矩和转速之间的关系，同时也很好地解决了工程设计中根据电流波形这个可测量来设计最优开关角，降低电机转矩波动这一问题。

电流控制方式开通角与电流波形的关系

当关断角固定，改变开通角时，可得到电流波形(θ_on1 <θ_on2 <θ_on3)，θ_on1是最小开通角。开通角减小，电流峰值随之增大。当开通角增大到一定值时(如θ_on2)，可得到近似于“平顶波”的电流波形，当开通角继续增大(如θ_on3)，波形走势发生变化，电流幅值继续增大，这主要是由于此时开通角较大，电流在有效 工作段内的旋转电动势的正压降小于绕组两端的有效电压引起的。可以看出随着开通角的增大，转速随之下降。在开通角2时，转速波动最小，可见“平顶波”的电流波形，是实现转速调节的最佳电流状况。电流波形为“近似平顶波”时，转矩波动明显小得多。

电流控制方式关断角与电流波形的关系

开通角固定，改变关断角。电流波形的变化(θ_off1<θ_off2<θ_off3)随着关断角的增大，电流波形宽度有一定的增加。当关断角较小时，也会出现与关断角3相似的幅值波动的电流波形，当关断角增大到 一定值时，电流幅值稳定。在此范围内，关断角越大，电流幅值越小且逼近额定电流值(如关断角2)。若关断角继续增大便会出现如关断角3时的电流波形。当关断角过大时，电流不能下降到零，产生了较大的制动转矩，造成电机的转矩波动剧烈。结合转速波形及转矩波形可以看出：关断角2的转速及转矩波动明显比关断角1、3时小得多。关断角1虽然与关断角2电流波形相似， 稳定转速值也相同但过渡时 间却长得多，转速及转矩的波动也比关断角2大得多。通过分析，可以看出关断角2就是所要寻找的最佳关断角。 2100433B

如何提高电能质量和治理谐波是输配电技术中最迫切的问题之一，有源电力滤波器已成为解决这一问题的关键性技术。建立了三相三线制并联型有源电力滤波器的数学模型，把检测电源电流控制方式应用于并联型有源电力滤波器，通过仿真研究验证了此种控制方法可以有效地实现谐波的动态补偿，证明了该方法的可行性。

电流控制方式检测电源电流控制方式的数学模型

检测电源电流控制方式的等效电路图和结构图中Z_s是电源内阻抗，Z_HPF为高通滤波器阻抗。i_c为指令电流参考值，G_Z(s)为i_s与i_cL之间的传递函数；G(s)为校正环节，这种控制方式把产生谐振的传递函数G_Z(s)包括在闭环内，选择适当的G(s)就可以抑制谐振，为了获得良好的补偿特性，G(s)应有较大的放大倍数，以增大系统的开环增益，但放大倍数太大会使系统不稳定，通常采用一阶惯性微分环节，其传递函数为G(s)=KTs/(1 Ts)；G_I(s)为指令电流运算电路的传递函数，放大倍数为-1；G_A(s)为补偿电流发生器的传递函数，为时间常数很小的一阶惯性环节。得到：i_cL=i_Li_c；I_s(s)=G_Z(s)·I_cL(s)；I_ch(s)=G(s)·G_I(s)·G_A(s)·I_s(s)。

电流控制方式并联型有源电力滤波器的控制算法

通过电源电流控制方式实现谐波的检测，为了实现逆变器对谐波电流的补偿，需要控制逆变器使其输出的能够自动跟踪计算所得的参考电流，主要的控制方式有两种，分别是电流跟踪控制和电压控制。电流控制主要有四种，分别是周期采样控制、滞环比较控制、无差拍控制和三角载波线性控制。

1、周期采样控制：此控制方法主要是根据有源电力滤波器输出电流i_c与参考电流i_cref的比较结果在采样脉冲的上升沿改变PWM脉冲的状态。

2、滞环比较控制：此控制方法是将补偿电流参考值i_cref与逆变器实际电流输出值i_c之差Δi_c输入到具有滞环特性的比较器，通过比较器的输出来控制开关的开合，从而使逆变器输出电流实时快速的跟踪补偿电流参考值。

3、无差拍控制：此控制方法是利用前一刻的补偿电流参考值和实际电流值，计算下一刻的电流参考值及各种开关状态下逆变器的电流输出值，选择某种开关模式作为下一刻的开关状态，从而达到电流误差等于零。但由于无差拍控制方法存在系统误差与调制比对系统参数依赖性大、鲁棒性差、瞬态响应超调量大等缺点，因此在实际中不常用。

4 、三角载波线性控制：此控制方法是将检测电流环节得到的电流实际值i_c与参考值i_cref之间的偏差与高频三角载波比较，所得到的PWM脉冲作为逆变器各开关器件的控制信号，从而在逆变器端得到所需波形的电流。

三角载波是电压型PWM逆变器中应用较多的一种电流控制方式，这种控制方式可以获得恒定的开关频率，装置安全性较高，鉴于此并联型有源电力滤波器中PWM变流器采用三角载波控制算法。

电流控制方式检测电源电流控制方式的可行性

采用检测电源电流控制方式，逆变器采用三角载波控制算法，投入三相并联型有源电力滤波器后的系统仿真波形。在0.02s之前系统电流存在谐波并且电压和电流有相位差，0.02s后并联型有源电力滤波器投入使用，经补偿系统电流相位和电网电压相位基本一致，系统电流波形已接近正弦波，表明此控制策略的可行性。

主从控制的主要设计思路是将多端柔性直流输电系统的换流器分为主换流器和从换流器两种类型进行控制，主从式控制没有多端系统规模的限制。采用主从式控制方式的多端系统，通常需要设置上层控制器，上层控制器采集到各换流器的电流值（或功率值），并计算出这些数值的代数和，然后根据特定的控制要求或优化方案，按一定的比例分配给各换流器（包括主换流器），作为运行参考设定值。

根据通信条件的限制，主从式控制方法又可分为统一控制和裕度控制两类。如果满足高速通信要求，可采用统一控制方式。若只满足相对缓慢的通信，则宜采用裕度控制方式。