[发明专利]一种基于扰动观测的Boost电路装置

摘要

本发明公开了一种基于扰动观测的Boost电路装置，包括Boost电路模块、电压采集模块、控制器模块、补偿1模块、补偿2模块、扰动观测器模块和PWM发生模块，所述补偿1模块用于把扰动观测器模块估计的扰动值作为补偿量，对控制器模块输出信号进行补偿；所述补偿2模块用于补偿扰动的观测值与实际值之间的误差。所述基于扰动观测的Boost电路装置采用常用控制算法来设计反馈控制器，结合扰动观测器观测Boost中的扰动，将得到的扰动估计值作为前馈补偿到输入端，与常用控制算法形成反馈加前馈的复合控制方案。本发明所提方法既不需要改变原有的反馈控制器，又能显著的提高控制效果，设计方法简单，容易实现。

主权项

一种基于扰动观测的Boost电路装置，其特征在于，包括Boost电路模块、电压采集模块、控制器模块、补偿1模块、补偿2模块、PWM发生模块和扰动观测器模块；所述Boost电路模块连接电压采集模块，所述电压采集模块连接所述控制器模块，所述控制器模块连接所述补偿1模块，所述补偿1模块连接所述PWM发生模块，所述PWM发生模块连接所述Boost电路模块，所述电压采集模块的一个输出端、所述补偿1模块的输出端、所述补偿2模块的输出端均与所述扰动观测器模块相连接，所述扰动观测器模块的输出端与所述补偿1模块的一个输入端相连接；所述扰动观测器模块包括第一串联模块，第二串联模块和比较模块，所述第一串联模块的输出端、所述第二串联模块的输出端均连接所述比较模块的输入端；所述第一串联模块包括微分环节电路、第一惯性环节电路、第二惯性环节电路，所述微分环节电路、第一惯性环节电路、第二惯性环节电路相串联；所述第二串联模块包括第三惯性环节电路、第四惯性环节电路、比例微分环节电路和加法电路，所述第三惯性环节电路、第四惯性环节电路、比例微分环节电路和加法电路相串联；所述控制器模块为PID控制模块，所述PID控制模块的输入为所述电压采集模块的输出电压UO，利用基准电压Uref和UO的差值进行比例和积分，来得到控制量ur，所述PID控制模块的输出量ur连接所述补偿1模块；所述补偿1模块用于把扰动观测器模块估计的扰动值作为补偿量，对控制器模块输出信号进行补偿；所述补偿2模块用于补偿扰动的观测值与实际值之间的误差；所述PWM发生模块用于将补偿1模块的输出控制量与锯齿波进行比较，产生PWM波，PWM模块的输入端为补偿1模块输出的控制信号u，输出端将产生的PWM波δ送入Boost电路模块的输入端；所述微分环节电路包括电阻R24、R25，电容C7，运算放大器U8B；所述R24与C7并联后的一端作为微分环节电路的输入端、所述R24与C7并联后的另一端连接U8B的输入负端，所述R25一端连接U8B的输入负端、所述R25另一端连接U8B的输出端，所述U8B的输入正端接地，所述U8B的输出端作为微分环节电路的输出端；所述微分环节电路的输入端作为所述第一串联模块的输入端；所述第一惯性环节电路包括电阻R26、R27，电容C8，运算放大器U6B；所述R27与所述C8并联后的两端分别连接U6B的输入负端和U6B的输出端，所述R26一端作为第一惯性环节电路的输入端，所述R26的另一端连接U6B的输入负端，所述U6B的输入正端接地，所述U6B的输出端作为第一惯性环节电路的输出端；所述第一惯性环节电路的输入端与所述微分环节电路的输出端相连接；所述第二惯性环节电路包括电阻R28、R29，电容C9，运算放大器U7B；所述R29与所述C9并联后的两端分别连接U7B的输入负端和U7B的输出端，所述R28一端作为第二惯性环节电路的输入端，所述R28的另一端连接U7B的输入负端，所述U7B的输入正端接地，所述U7B的输出端作为第二惯性环节电路的输出端；所述第二惯性环节电路的输入端与所述第一惯性环节电路的输出端相连接，所述第二惯性环节电路的输出端作为所述第一串联模块的输出端。