[发明专利]基于离散能量函数控制的车载充电机PFC变换器的非线性控制方法在审
申请号: | 201910436167.5 | 申请日: | 2019-05-23 |
公开(公告)号: | CN110277929A | 公开(公告)日: | 2019-09-24 |
发明(设计)人: | 吕广强;梁凯歌;赵仲祥 | 申请(专利权)人: | 南京理工大学 |
主分类号: | H02M7/02 | 分类号: | H02M7/02;H02M3/156 |
代理公司: | 南京理工大学专利中心 32203 | 代理人: | 陈鹏 |
地址: | 210094 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 能量函数 车载充电机 非线性控制 交错并联 输入功率 算法 离散状态空间 采样输入 电压电流 动态响应 合成负载 控制效果 输入电流 稳态输出 控制器 变换器 离散化 灵敏性 有效地 原控制 最小化 检测 | ||
1.一种基于离散能量函数控制的车载充电机PFC变换器的非线性控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,采样输入电压电流并检测峰值输入功率,根据峰值输入功率合成负载基准值和输入电流基准值;
步骤2,根据欧拉离散化方法建立交错并联PFC Boost变换器的离散状态空间模型;
步骤3,根据离散能量函数最小化控制方法设计交错并联PFC Boost变换器系统的离散能量函数控制器。
2.根据权利要求1所述的基于离散能量函数控制的车载充电机PFC变换器的非线性控制方法,步骤1具体为:
将交错并联PFC Boost变换器的输入功率表示为:
pin(t)=vin(t)·iin(t) (1)
vin(t)为输入电压,iin(t)为输入电流;
假设电路达到稳定状态时输入功率因数为1,则其中:
vin(t)=|Vinsinωt| (2)
iin(t)=Iinsinωt (3)
其中ω为输入电压频率,Vin为输入电压幅值,Iin为输入电流幅值。
将输入功率参考值表示为:
其中,输出功率
通过检测到的峰值输入功率Pin,pk(k),合成负载基准值R和输入电流基准值iinref:
其中Pin为输入电压有效值,Vin,pk为输入电压峰值,Vo,ref为输出电压参考值。
3.根据权利要求1所述的基于离散能量函数控制的车载充电机PFC变换器的非线性控制方法,步骤2具体为:
交错并联PFC Boost变换器的状态方程为:
其中V0为输出电压,L1=L2=L为电感值,RL为电感等效电阻,R为负载电阻,Co为输出电容,vBUS为输出端电压,d为占空比,iL1=iL2=iin/2;
对于任意非线性系统,根据欧拉离散化方法,交错并联Boost PFC的离散状态空间方程可写为:
其中Ts是开关周期,T为积分周期,vo(k)为k时刻的输出电压。
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