[发明专利]一种可实现控制器参数自整定的电力变换器控制电路

说明书

本发明提供的是一种可实现控制器参数自整定的电力变换器控制电路。包括电力变换器主电路，还包括由电感实际能量检测电路WL、电容实际能量检测电路WC、输出检测电路WR、实际能量分析电路W、电感期望能量计算电路EL、电容期望能量计算电路EC、输出期望能量计算电路ER、期望能量分析电路E、能量分析电路V、可调节PI控制器电路K、驱动信号生成电路P、差值计算电路F。本发明提出了一种以电力变换器中电感、电容存储的能量以及电力变换器实际输出能量与其所对应的期望能量的差值为根据，实现对控制器PI参数进行整定的控制电路，在实现对电力变换器有效控制的前提下，可解决现有PI控制器的缺陷。

技术领域

本发明涉及的是一种电力变换器的控制电路。

背景技术

在电力变换器的控制器设计中，由于PI控制器具有可靠性高、鲁棒性好、算法简单有效等优点而被广泛采用。但是固定参数的PI控制器，在不同工况下的适应性较差，动态调节过程中的超调、振荡等现象很难保证达到预期控制要求，特别是当负载变化时，此类问题更加突出，致使输出电能质量变差。现有的PI参数自整定控制技术虽然可以有效改善PI控制器的控制效果，但是存在算法复杂的问题，需要进一步解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效改善电力变换器的动态输出性能的可实现控制器参数自整定的电力变换器控制电路。

本发明的目的是这样实现的：包括电力变换器主电路，所述电力变换器主电路由输出滤波电容C、电力电子开关器件G、续流二极管D和滤波电感L构成，还包括由电感实际能量检测电路WL、电容实际能量检测电路WC、输出检测电路WR、实际能量分析电路W、电感期望能量计算电路EL、电容期望能量计算电路EC、输出期望能量计算电路ER、期望能量分析电路E、能量分析电路V、可调节PI控制器电路K、驱动信号生成电路P、差值计算电路F，

电力变换器主电路的输入端与外部电源U_in连接；电感实际能量检测电路WL与滤波电感L串联连接，同时电感实际能量检测电路WL的输出信号作为实际能量分析电路W的输入信号之一与其一个输入端相连接；电容实际能量检测电路WC与滤波电容C并联连接，同时电容实际能量检测电路WC的输出信号作为实际能量分析电路W的输入信号之一与其一个输入端相连接；输出检测电路WR的输入端与BUCK电路的输出端连接，输出检测电路WR的输出端与负载R连接，输出检测电路WR的输出端wr与实际能量分析电路W的一个输入端相连接，输出端r同时连接至电感期望能量计算电路EL的一个输入端和电容期望能量计算电路EC的一个输入端，输出端u与差值计算电路F的一个输入端相连接；实际能量分析电路W的输出端与能量分析电路V的一个输入端相连；由外部提供的给定参考电压U_ref同时分别与差值计算电路F的一个输入端、电感期望能量计算电路EL的一个输入端、电容期望能量计算电路EC的一个输入端和输出期望能量计算电路ER的一个输入端连接；电感期望能量计算电路EL的输出端与期望能量分析电路E的一个输入端连接；电容期望能量计算电路EC的输出端与期望能量分析电路E的一个输入端连接；输出期望能量计算电路ER的输出端与期望能量分析电路E的一个输入端连接；期望能量分析电路E的输出端与能量分析电路V的一个输入端连接；能量分析电路V的输出端作为可调节PI控制器电路K的调节信号与其调节信号输入端相连接；可调节PI控制器电路K的处理信号输入端与差值计算电路F的输出端连接，可调节PI控制器电路K的输出端与驱动信号生成电路P的输入端连接；驱动信号生成电路P的输出端与电力电子开关器件G的驱动端连接。

本发明还可以包括：

1、电感实际能量检测电路WL对电力变换器主电路中电感的实际存储能量进行检测，通过对电感电流的采样，利用公式(1)计算出上一个采样时刻即刚结束的采样时刻时的电感存储能量W_L，并将计算结果实时传送至实际能量分析电路W，

式中

L——电力变换器主电路电路中的电感感值；