[发明专利]自适应PI调节方法

说明书

一种自适应PI调节方法，包括以下步骤：步骤一，通过对输出电流进行实时采样获得反馈电流I′，将其与设定的目标电流I^*进行比较得到两者之间的实时电流瞬时值误差将实时电流瞬时值误差Err′与设定误差Err^*比较判断是否达到目标电流；步骤二，通过当前中断周期的积分步长KiStep′，计算下一个中断周期的积分步长KiStep^*；步骤三，将本次已经更新的积分步长KiStep^*累加到实际的积分增益K_i，将积分增益K_i输出至PI调节器中进行电流闭环控制；步骤四，多次循环PI调节后，当实时电流瞬时值误差Err′≤设定误差Err^*时，目标电流调节完毕。本发明自适应PI调节方法，响应快，效果良好。

技术领域

本发明涉及低压电器领域，特别涉及一种自适应PI调节方法。

背景技术

电力电子学科主要研究新型电力电子器件、电能的变换与控制、功率源、电力传动及其自动化等理论技术和应用，其依托晶闸管等功率半导体器件实现高性能的功率转换。

现阶段电力电子变换器的应用中，一般都会遇到供电电源、负载特性、系统干扰等因素带来的系统调节波动；对于一个特定系统，当其输出特性满足小负载的场合时，其调节大负载时容易出现刚性不足、输出滞后、调整过慢等情况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种响应迅速，调节效果良好的自适应PI调节方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种自适应PI调节方法，包括以下步骤：

步骤一，通过对输出电流进行实时采样获得反馈电流I′，将其与设定的目标电流I^*进行比较得到两者之间的实时电流瞬时值误差将实时电流瞬时值误差Err′与设定误差Err^*比较判断是否达到目标电流；

步骤二，通过当前中断周期的积分步长KiStep′，计算下一个中断周期的积分步长KiStep^*；

步骤三，将本次已经更新的积分步长KiStep^*累加到实际的积分增益K_i，将积分增益K_i输出至PI调节器中进行电流闭环控制；

步骤四，多次循环PI调节后，当实时电流瞬时值误差Err′≤设定误差Err^*时，目标电流调节完毕。

进一步，所述中断周期的积分步长KiStep^*的计算方法包括以下步骤，

步骤一，对输出电流和输出电压进行实时采样，计算得到前N次采样值的电流有效值I_rms和电压有效值U_rms；

步骤二，根据公式Z_L＝U_rms/I_rms，计算得到实时负载Z_L；

步骤三，根据公式U＝I*Z_L和公式U＝D*U_dc，计算达到最终目标电压时的最终PWM输出占空比D^*，其中I为参数设定的目标电流，U为目标电压，U_dc为母线电压，D为输出占空比；

步骤四，采用平面直角坐标系，公共原点O为坐标原点，A点坐标(T′，D′)，B点坐标(T^*，D^*)，当前中断周期的积分步长KiStep′与线段OA的斜率K′对应，下一刻的积分步长与线段AB的斜率K^*对应，利用公式计算出下一个中断周期的积分步长，