[发明专利]一种在线补偿控制率的APFC控制系统

权利要求书

1.一种在线补偿控制率的APFC控制系统，包括Boost APFC主电路、滑模控制电路，Boost APFC主电路将交流电源整流滤波后转换为高压直流电，滑模控制电路对从BoostAPFC主电路采集到的电感电流和输出电压进行控制，实现功率因数校正，并获得平滑稳定的输出电压，其特征在于：所述滑模控制电路包括电压外环PI控制模块、滑模控制器、PWM比较器以及驱动电路模块；其中所述滑模控制器包括滑模面模块、滑模控制模块、Elman神经网络算法模块以及粒子群算法模块；

所述电压外环PI控制模块用于产生参考电流并传输给滑模面模块；

所述滑模面模块用于构成滑模控制器的滑模面；

所述Elman神经网络算法模块用于在线估计补偿控制率，并采用粒子群算法模块对Elman神经网络权值进行优化，得到优化后的补偿控制率；

所述滑模控制模块用于接收滑模面模块得到的滑模面，产生等效控制率，将等效控制率和Elman神经网络算法模块得到的优化后的补偿控制率相加，输出总滑模控制率；其中，Elman神经网络对控制系统中不确定性因素的值进行估计，设总滑模控制率为u_con＝u_eq+u_nn，其中u_nn为基于Elman神经网络的优化后的补偿控制率，u_nn=C_n^-1y_o，u_eq为等效控制率，y_o为Elman神经网络的输出，用于实现对不确定性和外加干扰的补偿控制，其中C_n=-v_o/L_n，v_o为Boost APFC主电路的直流输出电压，L_n为Boost APFC主电路的电感L的标称值；

所述PWM比较器用于将总滑模控制率与预先设定的三角载波信号比较后产生PWM信号，并传输给驱动电路模块；

所述驱动电路模块用于驱动Boost APFC主电路的功率开关管的开通与关断。

2.根据权利要求1所述的一种在线补偿控制率的APFC控制系统，其特征在于：所述PI控制模块包括PI控制器和乘法器， PI控制器用于对直流输出电压与参考电压的误差进行比例积分控制以使直流输出电压跟踪参考电压，乘法器用于接收PI控制器的输出量，并将输出量与电网电压单位正弦半波相乘产生参考电流。

3.根据权利要求1或2所述的一种在线补偿控制率的APFC控制系统，其特征在于：所述滑模面模块用于计算参考电流与Boost APFC主电路的电感电流的误差，构成滑模控制器的滑模面。