基于分数阶PI制造技术

本发明专利技术公开了一种基于分数阶PI

【技术实现步骤摘要】
基于分数阶PIλDμ控制的全桥LLC变换器及系统
本专利技术涉及电力电子领域，具体地，涉及一种基于分数阶PIλDμ控制的全桥LLC变换器及系统。技术背景随着通信技术的快速发展，数据中心的供电可靠性与能耗成为了人们关注的焦点。据调查显示，全球所有数据中心的电力消耗已高达2355亿度，而数据中心各部分能耗中IT设备能耗所占的比例最高，约占总能耗的50％，在如此大消耗下，降低供电设备自身损耗显得尤为重要。近年来，LLC谐振变换器因其优良的软开关特性而备受关注。该变换器可利用谐振元件实现一次侧开关管的ZVS以及二次侧整流桥的ZCS，采用LLC谐振变换器设计的服务器电源将具有开关损耗小且功率密度高的特点。现代电源技术趋向于高效率及高功率密度。提高变换器的工作频率可有效减小变换器体积，提高功率密度，但不可避免的将增加开关损耗。近年来，LLC谐振变换器因其优良的软开关特性而备受关注。该变换器可利用谐振元件实现一次侧开关管的ZVS以及二次侧整流桥的ZCS，且工作频率高、产生的EMI小，在中大功率场合广泛应用。因变换器本质为非线性系统，对变换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分数阶PI

【技术特征摘要】
1.一种基于分数阶PIλDμ控制的全桥LLC变换器系统，其特征在于，包括：信号输入模块、时间乘绝对误差积分模块、粒子群算法模块、分数阶PIλDμ控制器、全桥LLC变换器；其中：
所述信号输入模块，用于向所述系统提供输入信号r(t)；
所述时间乘绝对误差积分模块，分别与信号输入模块、粒子群算法模块、分数阶PIλDμ控制器连接；用于向所述粒子群算法模块反馈时间乘绝对误差积分ITAE；其中，所述时间乘绝对误差积分的表达式为其中t为时间，e(t)为输出直流电压期望值与实际值的差，dt为时间t的微分；
所述分数阶PIλDμ控制器，分别与全桥LLC变换器、粒子群算法模块连接，用于输出五个参数Kp、Ki、Kd、λ、μ的值；
所述粒子群算法模块，分别与分数阶PIλDμ控制器、时间乘绝对误差积分模块连接，以反馈的ITAE作为指标，用于对所述分数阶PIλDμ控制器的五个参数Kp、Ki、Kd、λ、μ进行整定，得到最优的参数；
把上述五个参数值看做粒子，通过粒子群算法模块，不断更新粒子的速度和位置，为分数阶PIλDμ控制器模块提供最优值；粒子速度更新公式为：
vi＝ωvi+c1r1(pi-xi)+c2r2(pg-xi)
粒子位置更新公式为：
xi＝xi+vi
其中，vi为第i个粒子的速度；ω为惯性因子，其值较大时，全局收敛能力较强，局部收敛能力较弱，反之全局收敛能力较弱，局部收敛能力较强；c1、c2为加速常数；r1、r2为(0，1)上的随机数；pi、pg分别为粒子个体极值的第d维粒子群极值的第d维；d为正整数；
所述全桥LLC变换器，与分数阶PIλDμ控制器模块；
所述粒子群算法以反馈的ITAE作为指标对分数阶PIλDμ控制器的上述五个参数进行优化，并最终通过分数阶PIλDμ控制器控制全桥LLC变换器输出Y(t)。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述全桥LLC变换器，包括：用于输入直流电压Vin的直流电压输入子模块、逆变网络、谐振网络、理想变压器T、整流网络、滤波电容C0、负载RL；其中：
所述逆变网络设置有逆变第一端口和逆变第二端口；
所述谐振网络设置有谐振第一端口和谐振第二端口；
所述整流网络设置有整流第一端口和整流第二端口；
所述逆变第一端口的两端与所述直流电压输入子模块的两端连接；
所述逆变第二端口的两端与所述谐振第一端口的两端连接；
所述谐振第二端口的两端分别与所述理想变压器T的原边的两端连接；
所述理想变压器T的副边的两端分别连接所述整流网络的整流第一端口的两端；所述整流网络的整流第二端口的两端分别与滤波电容C0的两端相连，且所述滤波电容C0的两端构成所述负载RL的正、负连接端。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述逆变网络，包括：第一功率开关管Q1、第二功率开关管Q2、第三功率开关管Q3、第四功率开关管Q4，所述第一功率开关管Q1的漏极与所述第三功率开关管Q3的漏极相连并构成所述逆变网络的逆变第一端口的一端M1；所述第二功率开关管Q2的源极与所述第四功率开关管Q4的源极相连并构成所述逆变网络的逆变第一端口的另外一端M2；所述第一功率开关管Q1的源极与第二功率开关管Q2的漏极相连并构成所述逆变网络的逆变第二端口的一端M3；所述第三功率开关管Q3的源极与第四功率开关管Q4的漏极相连并构成所述逆变网络的逆变第二端口的另外一端M4。


4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述谐振网络属于串并联谐振变换器，包括：谐振电感Lr、谐振电容Cr、励磁电感Lm；所述谐振电感Lr、谐振电容Cr、励磁电感Lm三者串联，连接在所述逆变网络...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，卢建宁，赵梓羽，窦建铎，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31