一种全桥变换器反馈补偿参数自适应的模型预测控制方法技术

技术编号:24253934 阅读:67 留言:0更新日期:2020-05-23 00:52
本发明专利技术公开了一种全桥变换器反馈补偿参数自适应的模型预测控制方法,属于全桥变换器控制方法领域,在实际过程中,噪声,负载突变等因素的干扰可能会导致参数,模型结构等发生变化,利用实时反馈电流信息与电流预测值,电流实际值的误差每周期更新反馈误差系数,可以不依赖于系统数学模型,灵活调节系统的反馈补偿能力,提高了系统的动态响应速度,鲁棒性好;为了提高控制精度,补偿系统采样计算的延迟;利用前4个周期的参考值预测出k+2周期的参考值,选择k+2周期与参考值最接近的预测值所对应的占空比D

A model predictive control method with adaptive feedback compensation parameters for full bridge converter

【技术实现步骤摘要】
一种全桥变换器反馈补偿参数自适应的模型预测控制方法
本专利技术属于全桥变换器控制方法领域,具体涉及一种全桥变换器反馈补偿参数自适应的模型预测控制方法。
技术介绍
随着电力电子技术的发展,全桥变换器的动态性能和抗干扰能力等特性需要达到更高水平,需要输出在负载或者输入等变化的情况下能够快速响应达到稳定的目的。传统的PI控制虽然稳态性能较好,但是动态特性较差,无法满足目前全桥变换器日益提高的控制要求。模型预测控制(ModelPredictiveControl,MPC)建模方便,反馈校正闭环稳态效果好,近些年来被广泛应用于全桥变换器控制上。目前基于全桥变换器的模型预测控制一般采用定参数的反馈参数来实现闭环控制,无法按照实际情况调节反馈误差的补偿能力,对参数突变的情况无法及时作出调整,系统的动态响应能力较差。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术的目的在于提供一种全桥变换器反馈补偿参数自适应的模型预测控制方法,具有控制精度高,动态性能好等优点。技术方案:为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种全桥变换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全桥变换器反馈补偿参数自适应的模型预测控制方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1)以RL为负载建立全桥电路输出电流的状态方程,使用欧拉法对其离散化得到k周期的系统离散模型;用电流传感器采集输出电流i

【技术特征摘要】
1.一种全桥变换器反馈补偿参数自适应的模型预测控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)以RL为负载建立全桥电路输出电流的状态方程,使用欧拉法对其离散化得到k周期的系统离散模型;用电流传感器采集输出电流io经过调理电路转换为合适幅值范围的模拟信号,然后将模拟信号经ADC模数转换为输出电流数字信号io(k),代入预测模型解算得到k+1周期的电流预测值ip(k+1);
步骤2)将k+1周期的电流预测值ip(k+1),k周期的电流预测值ip(k)和k周期采集的N次实际电流反馈值采用最小二乘法解算出k周期的补偿参数h(k)'和误差参数e(k)',通过与参考值iref(k)和实际电流反馈值io(k)的误差e(k)相比较求得k周期的反馈补偿系数h(k);
步骤3)把k周期反馈补偿后的电流预测值ipc(k)与电流实际反馈值io(k)的误差通过反馈校正环节后补偿到k+1周期的电流预测值ip(k+1);将补偿后的电流预测值ipc(k+1)作为下一周期预测的初始值代入预测模型再次迭代一次得到k+2周期的输出电流预测值Ip(k+2);
步骤4)采用外推算法利用前4个周期的参考值预测出k+2周期的参考电流值iref(k+2);考虑系统计算与采样的延时时间,选择与参考电流值iref(k+2)接近的k+2周期的电流预测值ip(k+2)代入预测模型来计算出作用于k+1周期的占空比Dk+1来进行延时补偿;利用Dk+1产生调制信号与载波信号比较产生驱动信号控制开关管的开通与关断,完成k周期的预测与校正,k+1周期重复上述步骤1)-步骤4)。


2.根据权利要求1所述的一种全桥变换器反馈补偿参数自适应的模型预测控制方法,其特征在于:步骤1)中,所述的以RL为负载建立全桥电路输出电流的状态方程:



经过所述的欧拉法对其离散化得到k周期的系统离散模型为:



其中,i(k+1)为离散后k+1周期的输出电流,Vo为输出电压,Dk为上个周期预测的作用于k周期的占空比,Vdc为直流母线电压,L为负载等效电感,R为负载电阻,Ts为离散开关控制周期时间。


3.根据权利要求2所述的一种全桥变换器反馈补偿参数自适应的模型预测控制方法,其特征在于:步骤1)中,所述的代入预测模型解算得到k+1周期的电流预测值ip(k+1)为:



其中:io(k)为k周期实际输出反馈值。


4.根据权利要求2所述的一种全桥变换器反馈补偿参数自适...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭鸿浩朱冠宇郭前岗向思明
申请(专利权)人:南京邮电大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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