【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子，尤其涉及一种clllc谐振变换器的小信号模型降阶方法、设备及介质。
技术介绍
1、clllc谐振变换器正反向运行均具有良好的软开关特性，具有抗电磁干扰能力强，循环功率较低，开关频率范围宽，功率密度较高，输出功率高的优点；且正反向谐振网络相同，工作特性一致，易于变换器参数设计。因此在电动汽车车载充电机、分布式储能系统、航空电源、不间断电源、微电网等领域研究价值较高。
2、clllc谐振变换器的反馈系统需要对其进行小信号建模，但其小信号模型为9阶高阶模型，难以应用于控制器的设计，因此对clllc谐振变换器的小信号模型降阶已成为目前的研究核心。
3、现有技术中主要采用以下几种方法进行降阶：
4、采用krylov子空间的降阶方法对网络进行降阶，但该算法较为复杂，且无法保证系统的可控与可观性；
5、针对wpt系统进行小信号建模，然而，为了验证所设计控制器性能，仅对模型的零极点分布进行了研究，但整体的控制仿真系统仍采用阶数较高的小信号模型结构；
6、采用闭环主导极点法，将11阶等效为2阶系统，但由于只考虑了主导极点，在动态特性与稳态误差上无法保证与原系统高度匹配，同时闭环主导极点法源于经典控制理论，故仅针对单输入单输出系统，应用上具有一定的局限性。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种clllc谐振变换器的小信号模型降阶方法、设备及介质，可在保证动态特性及稳定性与原始系统相似的条件下，利
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种clllc谐振变换器的小信号模型降阶方法，包括：通过拓展描述函数对所述clllc谐振变换器进行小信号建模，以生成线性小信号模型；构建原始系统的可控格拉姆阵及可观格拉姆阵；根据所述可控格拉姆阵及可观格拉姆阵计算所述线性小信号模型的非奇异变换阵；根据所述非奇异变换阵构建平衡系统；根据所述平衡系统对所述线性小信号模型进行降阶处理，以生成降阶模型。
3、作为上述方案的改进，所述通过拓展描述函数对所述clllc谐振变换器进行小信号建模，以生成线性小信号模型的步骤包括：构建clllc谐振变换器的等效电路，所述等效电路中设有状态变量、输入变量及输出变量；根据基尔霍夫定理构建所述等效电路的状态方程及输出方程；对所述状态变量进行谐波近似，并对所述输入变量及输出变量进行拓展描述；将所述谐波近似结果及拓展描述结果代入状态方程及输出方程以计算谐波平衡方程；根据所述谐波平衡方程构建大信号模型；根据小信号扰动对所述大信号模型进行线性化处理，以生成线性小信号模型。
4、作为上述方案的改进，所述对所述状态变量进行谐波近似，并对所述输入变量及输出变量进行拓展描述的步骤包括：将所述输入变量的基波方法电压等效为调频信号，以将所述状态变量分解为相互叠加的正弦信号及余弦信号；对分解后的状态变量分别求导；根据拓展描述函数将所述输入变量及输出变量线性化处理为近似的线性方程组。
5、作为上述方案的改进，所述根据小信号扰动对所述大信号模型进行线性化处理，以生成线性小信号模型的步骤包括：根据小信号扰动对所述大信号模型进行线性化处理，以生成线性小信号模型的状态空间方程；根据所述线性小信号模型的状态空间方程推出clllc谐振变换器的传递函数。
6、作为上述方案的改进，所述构建原始系统的可控格拉姆阵及可观格拉姆阵的步骤包括：构建原始系统的可控格拉姆阵，所述可控格拉姆阵满足李雅普诺夫方程；构建原始系统的可观格拉姆阵，所述可观格拉姆阵满足李雅普诺夫方程。
7、作为上述方案的改进，所述根据所述可控格拉姆阵及可观格拉姆阵计算线性小信号模型的非奇异变换阵的步骤包括：根据李雅普诺夫方程求解所述可控格拉姆阵及可观格拉姆阵；对所述可控格拉姆阵进行cholesky分解，以获得所述可控格拉姆阵的下三角分解阵；对所述可观格拉姆阵进行cholesky分解，以获得所述可观格拉姆阵的下三角分解阵：计算所述可控格拉姆阵的下三角分解阵及可观格拉姆阵的下三角分解阵的奇异值分解阵；根据所述奇异值分解阵计算非奇异变换阵。
8、作为上述方案的改进，所述根据所述非奇异变换阵构建平衡系统的步骤包括：根据所述非奇异变换阵变换所述线性小信号模型；若变换后当前系统的可控格拉姆阵与可控格拉姆阵相等且为对角阵，则将变换后线性小信号模型作为所述clllc谐振变换器的平衡系统。
9、作为上述方案的改进，所述根据所述平衡系统对所述线性小信号模型进行降阶处理，以生成降阶模型的步骤包括：根据所述平衡系统中可控格拉姆阵及可观格拉姆阵的hankel奇异值，将所述平衡系统的状态变量划分为重要部分及不重要部分；剔除所述不重要部分，以生成降阶模型。
10、相应地，本专利技术还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述clllc谐振变换器的小信号模型降阶方法的步骤。
11、相应地，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述clllc谐振变换器的小信号模型降阶方法的步骤。
12、实施本专利技术，具有如下有益效果：
13、本专利技术先利用拓展函数法对clllc谐振变换器进行小信号建模，再利用平衡理论与奇异值降阶法对小信号模型进行降阶，即在保证动态特性及稳定性与原始系统相似的条件下，利用低阶模型代替原始高阶系统，可极大地简化系统控制器设计；同时，对降低阶数的选取可以根据所需设计要求，进行高效降阶。
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1.一种CLLLC谐振变换器的小信号模型降阶方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的CLLLC谐振变换器的小信号模型降阶方法，其特征在于，所述通过拓展描述函数对所述CLLLC谐振变换器进行小信号建模，以生成线性小信号模型的步骤包括：
3.如权利要求2所述的CLLLC谐振变换器的小信号模型降阶方法，其特征在于，所述对所述状态变量进行谐波近似，并对所述输入变量及输出变量进行拓展描述的步骤包括：
4.如权利要求2所述的CLLLC谐振变换器的小信号模型降阶方法，其特征在于，所述根据小信号扰动对所述大信号模型进行线性化处理，以生成线性小信号模型的步骤包括：
5.如权利要求1所述的CLLLC谐振变换器的小信号模型降阶方法，其特征在于，所述构建原始系统的可控格拉姆阵及可观格拉姆阵的步骤包括：
6.如权利要求1所述的CLLLC谐振变换器的小信号模型降阶方法，其特征在于，所述根据所述可控格拉姆阵及可观格拉姆阵计算线性小信号模型的非奇异变换阵的步骤包括：
7.如权利要求1所述的CLLLC谐振变换器的小信号模型降阶方法，其
8.如权利要求1所述的CLLLC谐振变换器的小信号模型降阶方法，其特征在于，所述根据所述平衡系统对所述线性小信号模型进行降阶处理，以生成降阶模型的步骤包括：
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种clllc谐振变换器的小信号模型降阶方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的clllc谐振变换器的小信号模型降阶方法，其特征在于，所述通过拓展描述函数对所述clllc谐振变换器进行小信号建模，以生成线性小信号模型的步骤包括：
3.如权利要求2所述的clllc谐振变换器的小信号模型降阶方法，其特征在于，所述对所述状态变量进行谐波近似，并对所述输入变量及输出变量进行拓展描述的步骤包括：
4.如权利要求2所述的clllc谐振变换器的小信号模型降阶方法，其特征在于，所述根据小信号扰动对所述大信号模型进行线性化处理，以生成线性小信号模型的步骤包括：
5.如权利要求1所述的clllc谐振变换器的小信号模型降阶方法，其特征在于，所述构建原始系统的可控格拉姆阵及可观格拉姆阵的步骤包括：
6.如权利要求...
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