[发明专利]一种基于DAB转换器的LADRC控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于DAB转换器的LADRC控制方法，包括：以传输功率的单位值为控制量，通过DAB转换器线性大信号模型进行LADRC控制；其中，所述DAB转换器线性大信号模型基于单边不对称占空比调制方法，通过直接控制标量化的传输功率实现对输出电压的控制。本发明所提出的控制方法，保证系统性能的前提下，改进了传统的线性有源干扰抑制控制器，优化了参数设置过程。最后，通过仿真平台进行了验证，在全功率范围内的总体效率得到显著提高，提出的控制比传统的PI控制具有更好的鲁棒性，并大大简化了传统ADRC控制器设计中参数过多、取值困难的问题。

技术领域

本发明涉及信号调制技术领域，特别是涉及一种基于DAB转换器的LADRC控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

单相移相(SPS)调制策略是DAB转换器最简单的调制方法，通过控制两个H桥之间的移相角可以调节传输功率的大小和方向。但是，当输入和输出电压幅值不匹配时，软开关将难以实现，回流功率和电流应力急剧增加，这将导致非常大的开关损耗，降低DAB变换器的效率。因此，近年来很多学者对这个问题进行了大量的研究，有关研究提出了扩展移相(EPS)调制，也有提出了双重移相(DPS)调制，还有提出了调制三重移相(TPS)调制。与SPS调制相比，这些方法可以有效降低回流功率和电流应力，软开关范围变大，提高了DAB变换器的效率，其共同点是所有开关都以50％的占空比工作。

随着DAB的快速发展，为了使DAB具有较宽的输出电压、较强的负载能力和抗干扰能力，DAB变换器的性能要求也在一步步翻番，这就需要有更好的速度、鲁棒性和适应性的控制策略。许多控制策略被研究用于DAB转换器的控制，还有自适应控制、模糊控制、神经网络控制和主动干扰抑制控制。但是，自适应算法需要有足够精确的控制对象模型，这使得控制器的参数确定很麻烦；应用模糊控制会给电路带来抖动和振动问题，影响电路的稳定输出；神经网络控制的复杂结构使得其控制器设计很麻烦。因此，所有的上位控制策略在实际应用中都有一些缺点。且传统的自抗扰控制器使用一个非线性函数，参数较多，调整复杂，传输效率较低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于线性ADRC电压控制的占空比调制方法及系统，其能够有效地减少稳态误差。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种基于DAB转换器的LADRC控制方法，包括：

以传输功率的单位值为控制量，通过DAB转换器线性大信号模型进行LADRC控制；

其中，所述DAB转换器线性大信号模型基于单边不对称占空比调制方法，通过直接控制标量化的传输功率实现对输出电压的控制。

进一步地，所述DAB变换器通过控制开关的通断来控制能量传输，所述控制开关的通断过程为非线性过程。

进一步地，所述DAB变换器包括两个H桥，分别为原边H桥和副边H桥。

进一步地，所述原边H桥非对称占空比调制，副边H桥对称占空比调制。

进一步地，所述两个H桥之间通过移相角实现功率传输，单边不对称占空比调制方法包括两个控制自由度。

进一步地，还包括对传输功率进行标幺化处理，用于表示输出电压和传输功率之间的关系。

进一步地，还包括，考虑电路中存在的传输损耗，用于使DAB转换器线性大信号模型更加精确，从而加快动态响应速度。

进一步地，通过将输出功率与传输功率结合，DAB变换器传输功率的标幺值p为:

p＝8(-2D²-D₁²+D+D₁-0.25)；