[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

专利信息
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
【权利要求书】:

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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