[发明专利]一种基于分数阶电容的双有源桥变换器分数阶建模方法

权利要求书

1.一种基于分数阶电容的双有源桥变换器分数阶建模方法，其特征在于，包括：

获取双有源桥变换器的电学参数；

基于所述双有源桥变换器的电学参数，构建分数阶电容的分数阶等效电路模型，基于所述分数阶电容的分数阶等效电路模型确定所述分数阶电容的分数阶阶次；

基于所述双有源桥变换器的电学参数和所述分数阶电容的分数阶阶次建立基于分数阶电容的双有源桥变化器的小信号模型；

基于所述分数阶电容的双有源桥变化器的小信号模型得到基于分数阶电容的双有源桥变换器的分数阶模型。

2.如权利要求1所述的基于分数阶电容的双有源桥变换器分数阶建模方法，其特征在于，获取双有源桥变换器的电学参数，包括：

获取所述双有源桥变换器中的变压器参数以及设定的电压增益；

基于所述变压器参数以及设定的电压增益，确定所述变压器变比和所述双有源桥变换器的输出电容。

3.如权利要求1所述的基于分数阶电容的双有源桥变换器分数阶建模方法，其特征在于，所述分数阶电容的分数阶等效电路模型表示为：

其中，C为实际电容的标称值，R_Ω代表实际电容的串联等效电阻，j表示复变函数中的虚部，ω为角频率。

4.如权利要求3所述的基于分数阶电容的双有源桥变换器分数阶建模方法，其特征在于，获得所述串联等效电阻R_Ω和所述分数阶电容的阶次β，包括：

获取所述实际电容在预设频率范围内的阻抗数据；

基于所述阻抗数据，通过数值拟合方法获得所述分数阶电容的阶次β和所述串联等效电阻R_Ω。

5.如权利要求1所述的基于分数阶电容的双有源桥变换器分数阶建模方法，其特征在于，基于所述双有源桥变换器的电学参数和所述分数阶电容的分数阶阶次建立基于所述分数阶电容的双有源桥变换器的小信号模型，包括：

定义变压器的第一工作模式和第二工作模式；

选取电感电流和分数阶电容电压作为状态变量；

求得在所述第一工作模式下，所述电感电流和所述分数阶电容电压的第一状态空间表达式；求得在所述第二工作模式下，所述电感电流和所述分数阶电容电压的第二状态空间表达式；

基于所述第一状态空间表达式和所述第二状态空间表达式，获得双有源桥变化器的小信号模型。

6.如权利要求5所述的基于分数阶电容的双有源桥变换器分数阶建模方法，其特征在于，所述第一工作模式为所述变压器的原边电压与所述变压器的副边电压的极性相同；

所述第二工作模式为所述变压器的原边电压与所述变压器的副边电压的极性相反。

7.如权利要求1所述的基于分数阶电容的双有源桥变换器分数阶建模方法，其特征在于，基于所述双有源桥变化器的小信号模型表示为：

其中，g_od为输出电流对移相比d的偏导，为输出电流对输入电压的偏导，g_id为输入电流对移相比d的偏导，为输入电流对输出电压的偏导，为输出电流交流小信号，为输入电流的交流小信号，为移相比的交流小信号，为输入电压的交流小信号，为输出电压的交流小信号。

8.如权利要求7所述的基于分数阶电容的双有源桥变换器分数阶建模方法，其特征在于，所述基于分数阶电容的双有源桥变换器的分数阶模型，包括：

控制到输出的分数阶模型为：

控制到状态的分数阶模型为:

输入到输出的分数阶模型为：

输入到状态的分数阶模型为：

其中：Δ_c(s)，为拉普拉斯变换后的复函数；s代表拉普拉斯变换中的复频率；为电感电流的小信号扰动量的复函数；为电容电压的小信号扰动量的复函数；为输入电压的交流小信号扰动量的复函数；为移相比的复函数。