滞环电流控制

mizhongquan

作者寄语：一开始接触滞环电流控制是在学习SVPWM的时候，偶然看到一篇文章介绍的。文章标题是异步电机矢量控制，所以我误认为滞环电流控制其实就和SVPWM一样，只是一个发波模块。和矢量控制并列的一种控制方法。但滞环电流控制因为电流纹波大，开关频率不确定，所以很少被采用。

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滞环电流控制也叫双闭环控制。下面将从定义原理和仿真分析两个方面来简单介绍一下滞环电流控制。
一、思想原理

滞环电流控制基本思想就是给定三相电流信号，并且与由电流传感器实测的三相电流相比较，以其差值通过滞环比较器来控制功率开关使实际电流值跟踪上参考电流值。



图1滞环电流跟踪控制

图 1 为滞环电流跟踪控制的原理图，H为滞环比较器的环宽。在工作时ic_ref 与ic做差，得到的误差电流 ∆ ic 且始终处于以 0 为中心，H和 -H 为上下限的滞环内。H的设置是为了避免逆变器开关状态变换的速度过快，在ic_ref的基础上设计了上下两个宽度为h的误差滞环。

具体工作过程为：当ic_ref- ic ＞ H时，滞环比较器输出高电平，驱动上桥臂的开关器件S1导通，使ic增大，当ic增加到与ic_ref相等时，滞环比较器仍然输出高电平，S1保持导通，ic继续增大；当ic - ic_ref ＞ H时，滞环比较器翻转，输出低电平信号关断S1，并经过死区时间后驱动下桥臂的开关S4.但此时S4未必导通，因为ic（负载电流）并未反向，而是通过续流二极管D4维持原方向流通，其数值逐渐减小。
二、仿真分析

根据控制框图搭建仿真模型，本文就不一一介绍模型的每个框架了。



图2 滞环电流跟踪控制框图



图3滞环电流跟踪控制仿真模型



（a）



（b）



（c）

图4 波形分析

通过滞环控制，逆变器的实际输出电流与给定值的偏差保持在-h~h之间，在给定电流上下做锯齿状变化。当给定电流为正弦波时，输出电流也十分接近正弦波。

滞环电流控制法具有控制精度高，响应速度快，电流跟踪能力强等优点。但是滞环宽度 H 的选取合适与否，会直接影 响补偿电流跟踪指令电流，进而影响谐波补偿效果。但滞环电流控制因为电流纹波大，开关频率不确定，所以很少被采用。

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开垦者

尊敬的读者，您提出的关于滞环电流控制的疑惑与理解，我作为汽车工程师愿意为您进行解答。

滞环电流控制，也称为双闭环控制，其核心思想是通过比较给定电流与实测电流的差值，经由滞环比较器调节，使实际电流追踪参考电流。这种方法虽简单易行，但由于电流纹波较大，开关频率不固定，在实际应用中受到一定限制。尤其在电机控制领域，它通常不与SVPWM和矢量控制并列作为主流的控制方法。

关于滞环电流控制的仿真分析与具体应用，后续可以进一步探讨。希望以上解答有助于您更深入地理解滞环电流控制。

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