[发明专利]一种Buck‑Boost矩阵变换器的复合控制方法及其装置

权利要求书

1.一种Buck-Boost矩阵变换器的复合控制方法，其特征在于，所述复合控制方法包括：

步骤1：对Buck-Boost矩阵变换器的逆变级的电容电压控制外环进行控制；

步骤2：对Buck-Boost矩阵变换器的逆变级的电感电流控制内环进行控制；

所述步骤1对Buck-Boost矩阵变换器的逆变级的电容电压控制外环的控制具体为：

步骤1a：根据Buck-Boost矩阵变换器的参考输出电压信号并经变换获得电容电压的参考值u_C1ref；

步骤1b：检测电容电压的实际值u_C1，将其与电容电压的参考值u_C1ref进行比较，得到电容电压的偏差Δu_C1；

步骤1c：将电容电压的偏差Δu_C1作为复合控制器的输入，复合控制器输出电容电流的参考值i_C1ref；

步骤1d：Buck-Boost矩阵变换器的直流侧电压逆变级输出电流i₁、电容电压实际值u_C1以及电容电流的参考值i_C1ref在数值处理模块中进行处理得到电感电流的参考值i_L1ref；

步骤1e：参考值i_L1ref经限幅环节限幅后作为电感电流控制内环的参考输入；

在所述复合控制器采用遗传免疫微粒群算法将电容电压偏差信号Δu_C1和电感电流偏差信号Δi_L1作为优化适应值，以偏差积分和作为系统优化的目标函数。

2.如权利要求1所述的Buck-Boost矩阵变换器的复合控制方法，其特征在于，所述步骤1a具体为：给定Buck-Boost矩阵变换器的参考输出电压，取其幅值的1.5倍作为直流偏置，再将直流偏置与参考输出电压信号叠加，得到相应电容电压的参考值u_C1ref。

3.如权利要求1所述的Buck-Boost矩阵变换器的复合控制方法，其特征在于，步骤1c具体为：将电容电压的偏差Δu_C1作为复合控制器的输入；复合控制器包括重复控制器和PI控制器，偏差信号Δu_C1经重复控制器延时补偿再经PI控制器运算处理后得到电容电流的参考值i_C1ref。

4.如权利要求3所述的Buck-Boost矩阵变换器的复合控制方法，其特征在于：重复控制器是一个由周期延时环节和低通滤波器构成的时滞正反馈控制环节。

5.如权利要求4所述的Buck-Boost矩阵变换器的复合控制方法，其特征在于：周期延时环节的数学模型为e^-Ls，式中时滞常数L取Buck-Boost矩阵变换器参考输出电压的周期。

6.如权利要求4所述的Buck-Boost矩阵变换器的复合控制方法，其特征在于：低通滤波器为一阶低通滤波器，其数学模型为式中ω_C1为截止频率。

7.如权利要求3所述的Buck-Boost矩阵变换器的复合控制方法，其特征在于：PI控制器的数学模型为式中k_PC1、k_IC1分别为PI控制器的比例和积分系数。

8.如权利要求1所述的Buck-Boost矩阵变换器的复合控制方法，其特征在于：所述步骤1d中：数值处理模块中所述处理方式具体为公式：由上述公式进行计算得到电感电流的参考值i_L1ref。