一种DC/DC变换器的控制方法、控制系统及控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种DC/DC变换器的控制方法、系统及装置，方法包括：根据离散电压与参考电压确定电压误差信号和误差增量信号；根据电压误差信号隶属的一维云模型和误差增量信号隶属的一维云模型，确定参考电流增量隶属的一维云模型；根据参考电流增量隶属的一维云模型确定参考电流增量；根据第k‑1个采样周期的参考电流和参考电流增量确定第k个采样周期的参考电流；根据模型预测控制模型、第k个采样周期的离散电压信号、第k个采样周期的离散电流信号、第k个采样周期的参考电流和第k‑1个采样周期的控制量确定第k个采样周期的控制量；根据控制量控制变换器的功率开关。本发明专利技术提供的方法、系统及装置，能够提高变换器的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种DC/DC变换器的控制方法、控制系统及控制装置
本专利技术涉及DC/DC变换器控制
，特别是涉及一种DC/DC变换器的控制方法、控制系统及控制装置。
技术介绍
DC/DC变换器是电力电子系统的重要组成部分，在微电网优化控制，电动汽车和大规模储能系统的能量管理等方面都起着至关重要的作用。从本质上讲，DC/DC变换器是一类典型的既包含离散系统又包含连续系统的混杂系统，混杂特性主要体现在以下两个方面：1)DC/DC变换器的核心部件是功率开关器件，通过控制功率开关的导通与关断使变换器工作在不同的工作模式，通过功率开关实现不同工作模式的切换体现了离散系统的特性；2)DC/DC变换器在每一种工作模式工作时又具有连续系统的特性。针对DC/DC变换器的混杂特性，现有技术中存在将模型预测控制(modelpredictivecontrol,MPC)方法分别应用于降压型DC/DC变换器和BoostDC/DC变换器的控制方法。但是，由于MPC控制器对被控对象的模型参数较为敏感，当被控对象出现随机扰动使模型参数变化时，MPC控制器的鲁棒性会显著下降，从而导致被控对象即DC/DC变换器的鲁棒性降低。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DC/DC变换器的控制方法，其特征在于，用于控制DC/DC变换器，所述控制方法包括：获取所述DC/DC变换器中储能电感的离散电流信号和所述DC/DC变换器输出电压的离散电压信号，所述离散电流信号是对所述DC/DC变换器中储能电感的电流以设定的采样周期进行采样后获得的离散电流，所述离散电压信号是对所述DC/DC变换器的输出电压以所述采样周期进行采样后获得的离散电压；根据第k个采样周期的离散电压信号与第k个采样周期给定的参考电压信号确定第k个采样周期的电压误差信号和第k个采样周期的误差增量信号，其中，所述第k个采样周期的误差增量信号为第k个采样周期的电压误差信号与第k‑1个采样周期的电压误差信...

【技术特征摘要】
1.一种DC/DC变换器的控制方法，其特征在于，用于控制DC/DC变换器，所述控制方法包括：获取所述DC/DC变换器中储能电感的离散电流信号和所述DC/DC变换器输出电压的离散电压信号，所述离散电流信号是对所述DC/DC变换器中储能电感的电流以设定的采样周期进行采样后获得的离散电流，所述离散电压信号是对所述DC/DC变换器的输出电压以所述采样周期进行采样后获得的离散电压；根据第k个采样周期的离散电压信号与第k个采样周期给定的参考电压信号确定第k个采样周期的电压误差信号和第k个采样周期的误差增量信号，其中，所述第k个采样周期的误差增量信号为第k个采样周期的电压误差信号与第k-1个采样周期的电压误差信号的差值，第0个采样周期的电压误差信号为0；根据所述第k个采样周期的电压误差信号隶属的一维云模型和所述第k个采样周期的误差增量信号隶属的一维云模型，确定第k个采样周期的参考电流增量隶属的一维云模型；根据所述参考电流增量隶属的一维云模型的数字特征确定第k个采样周期的参考电流增量；根据第k-1个采样周期的参考电流和所述第k个采样周期的参考电流增量确定第k个采样周期的参考电流，其中，第0个采样周期的参考电流为0；根据模型预测控制模型、所述第k个采样周期的离散电压信号、第k个采样周期的离散电流信号、所述第k个采样周期的参考电流和第k-1个采样周期的控制量确定第k个采样周期的控制量，其中，第0个采样周期的控制量为0；根据所述第k个采样周期的控制量生成占空比与所述控制量对应的PWM脉冲；根据所述PWM脉冲控制所述DC/DC变换器中的功率开关的开通与关断。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述模型预测控制模型的传递函数为分段仿射函数。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述分段仿射函数为：其中，d(k)表示第k个采样周期的控制量，Fr、Gr、Hr和Kr表示系数矩阵，p表示参数变量，p(k)表示第k个采样周期输入的参数向量，p(k)＝[il(k),vo(k),d(k-1),ilref(k)]T，il(k)表示第k个采样周期的离散电流信号，vo(k)表示第k个采样周期的离散电压信号，d(k-1)表示第k-1个采样周期的控制量，ilref(k)表示第k个采样周期的参考电流，R4表示4维实数集，CPr表示第r个多面体区域，nf表示多面体区域的个数。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述系数矩阵的确定方法包括：根据所述DC/DC变换器的电路结构，建立所述DC/DC变换器的连续时间模型；根据所述连续时间模型建立所述DC/DC变换器的离散时间混杂模型：1其中，x(k)＝[x1(k)x2(k)]T＝[il(k)vo(k)]T，x(k)表示第k个采样周期的状态变量，il(k)表示所述DC/DC变换器中第k个采样周期的储能电感的离散电流信号，vo(k)表示所述DC/DC变换器第k个采样周期的输出电压的离散电压信号，d(k)表示第k个采样周期的控制量，τ＝Ts/v1，Ts表示所述DC/DC变换器的开关周期，v1∈N且v1≥1，Φave＝Φ1(v1d(k)-i)+Φ2(1-v1d(k)+i)，Ψave＝Ψ1(v1d(k)-i)+Ψ2(1-v1d(k)+i)，e表示自然常数，I2表示2阶单位矩阵，ro表示所述DC/DC变换器的负载电阻，l表示所述DC/DC变换器的储能电感，rl表示所述DC/DC变换器的储能电感的等效串联电阻，c表示所述DC/DC变换器的电容，rc表示所述DC/DC变换器中与所述等效电容串联的等效串联电阻；根据所述离散时间混杂模型确定所述模型预测控制模型的各系数矩阵。...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚仁喜，王擎宇，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45