一种改进的滑模变结构Delta调制方法技术

技术编号:14370192 阅读:85 留言:0更新日期:2017-01-09 15:44
本发明专利技术涉及一种改进的滑模变结构Delta调制方法,其技术特点在于:包括以下步骤:步骤1、建立基于传统电流可调Delta控制器控制的串联谐振逆变器离散时间动态模型,步骤2、引入积分器改善电流可调Delta控制器的输出性能;步骤3、基于滑模变结构控制理论分析串联谐振逆变器的开关状态,选取合适的积分器积分增益值Ki;步骤4、引入积分复位环节,选取合适的误差带宽,进一步扩大积分器积分增益值Ki的上限值。本发明专利技术通过在传统的电流可调Delta控制器中加入带有复位功能的积分器,进一步减小了输出电流的稳态偏置值,同时保持纹波电流含量在一个较低的水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力电子控制
,涉及感应加热电源、不间断电源(UPS)等大功率开关电源,尤其是一种改进的滑模变结构Delta调制方法
技术介绍
伴随着功率半导体器件开关速度和额定容量的提高,在感应加热熔炼、不间断电源等领域电压源型串联谐振逆变器受到了越来越多的关注。电压源串联谐振逆变器通常由直流电压源、高频逆变器、负载匹配变压器和感应线圈构成的,相应的控制负载输出电流或者输出功率的方法是利用晶闸管可控整流器和开关频率恒定的逆变器实现这一过程的。尽管这种方法在理论上容易实现,但是整流器中的开关器件通常工作在硬开关状态,进一步增加了功率损耗以及设备的体积和重量。针对上述问题,目前采用了一种高性能电流控制技术。逆变器由二极管不可控整流电路提供直流电,逆变电路中的功率开关器件工作在谐振状态以获得较高的输出功率密度。另外一种是将电流可调Delta控制器(CRDM)应用于串联谐振逆变器控制脉冲序列的产生,这种方法采用高增益的调节器,因而具有较强的鲁棒性和响应速率。但是CRDM控制输出电流常常伴随着非零稳态误差和偏置,导致输出功率性能恶化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种设计合理、输出电流的稳态偏置值小且纹波电流含量低的改进的滑模变结构Delta调制方法。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:一种改进的滑模变结构Delta调制方法,包括以下步骤:步骤1、建立基于传统电流可调Delta控制器控制的串联谐振逆变器离散时间动态模型,并通过对基于传统电流可调Delta控制器控制的串联谐振逆变器的等效分析得出在一个采样周期内,当采用传统电流可调Delta控制器控制时,串联谐振逆变器的输出负载电流与电流纹波幅值之间的关系表达式;步骤2、根据步骤1的串联谐振逆变器的输出负载电流变化量与电流纹波幅值的关系表达式,绘制出在不同等效控制输入下,负载输出电流和电流纹波幅值的对应关系图;并为了减小电流可调Delta控制器的输出侧电流偏置值,引入积分器改善电流可调Delta控制器的输出性能;步骤3、基于滑模变结构控制理论分析串联谐振逆变器的开关状态,选取合适的积分器积分增益值Ki;步骤4、为了进一步扩大所述积分器积分增益值Ki的上限值,在所述步骤2的引入积分器的电流可调Delta控制器的前馈通道上引入积分复位环节,选取合适的误差带宽η,当输出侧电流误差值大于预设的误差带宽η时,积分器被强迫复位,借助这种控制方法,进一步扩大积分器积分增益值Ki的上限值。而且,所述步骤1的串联谐振逆变器的输出负载电流与电流纹波幅值之间的关系表达式为:ΔI(k+1)=Io(k+1)-Io(k)=π2Q{Imaxu*(k+1)-Io(k)本文档来自技高网...
一种改进的滑模变结构Delta调制方法

【技术保护点】
一种改进的滑模变结构Delta调制方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1、建立基于传统电流可调Delta控制器控制的串联谐振逆变器离散时间动态模型,并通过对基于传统电流可调Delta控制器控制的串联谐振逆变器的等效分析得出在一个采样周期内,当采用传统电流可调Delta控制器控制时,串联谐振逆变器的输出负载电流与电流纹波幅值之间的关系表达式;步骤2、根据步骤1的串联谐振逆变器的输出负载电流变化量与电流纹波幅值的关系表达式,绘制出在不同等效控制输入下,负载输出电流和电流纹波幅值的对应关系图;并为了减小电流可调Delta控制器的输出侧电流偏置值,引入积分器改善电流可调Delta控制器的输出性能;步骤3、基于滑模变结构控制理论分析串联谐振逆变器的开关状态,选取合适的积分器积分增益值Ki;步骤4、为了进一步扩大所述积分器积分增益值Ki的上限值,在所述步骤2的引入积分器的电流可调Delta控制器的前馈通道上引入积分复位环节,选取合适的误差带宽η,当输出侧电流误差值大于预设的误差带宽η时,积分器被强迫复位,借助这种控制方法,进一步扩大积分器积分增益值Ki的上限值。

【技术特征摘要】
1.一种改进的滑模变结构Delta调制方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1、建立基于传统电流可调Delta控制器控制的串联谐振逆变器离散时间动态模型,并通过对基于传统电流可调Delta控制器控制的串联谐振逆变器的等效分析得出在一个采样周期内,当采用传统电流可调Delta控制器控制时,串联谐振逆变器的输出负载电流与电流纹波幅值之间的关系表达式;步骤2、根据步骤1的串联谐振逆变器的输出负载电流变化量与电流纹波幅值的关系表达式,绘制出在不同等效控制输入下,负载输出电流和电流纹波幅值的对应关系图;并为了减小电流可调Delta控制器的输出侧电流偏置值,引入积分器改善电流可调Delta控制器的输出性能;步骤3、基...

【专利技术属性】
技术研发人员:潇潇朱辉时燕新赵玉新袁中琛姜宁吴磊李大勇黄志刚郝毅
申请(专利权)人:国网天津市电力公司国家电网公司
类型:发明
国别省市:天津;12

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