Cz硅单晶炉用高频开关电源的控制系统及控制方法

摘要

本发明公开的Cz硅单晶炉用高频开关电源的控制系统及控制方法，将自适应模糊控制与滑模变结构控制相结合，针对Cz硅单晶炉用高频开关加热电源，设计基于自适应模糊滑模变结构控制方法的电源控制器，发挥模糊控制和滑模变结构控制各自的优势，进一步提高系统的动态性能，对输入电压或者负载扰动具有现象较好的鲁棒性，减轻或避免了一般滑模出现的抖振。

主权项

Cz硅单晶炉用高频开关电源的控制方法，其特征在于，采用Cz硅单晶炉用高频开关电源的控制系统，所述的控制系统的结构为：包括依次连接的模拟信号隔离采集转换电路(4)、数字低通滤波器(5)、自适应模糊滑模控制器(3)、PWM产生模块(2)及IGBT隔离驱动电路(1)，所述的模拟信号隔离采集转换电路(4)、IGBT隔离驱动电路(1)分别与功率部分主电路连接，所述的模拟信号隔离采集转换电路(4)通过软核处理器与LED显示模块、键盘及上位机连接；所述的控制方法，具体按照以下步骤实施：步骤1：开关电源功率部分主电路输入部分接入交流电压，经过前端滤波整流，全桥逆变过程及高频变压器作用后进行了电压变换，后端整流滤波之后，得到输出直流电压；步骤2：根据被控对象建立模型，获得模型中的关键参数：输入电压V_DC，负载电感L_f，负载电容C_o，负载电阻R，原边电压损失与负载电流之比R_d；步骤3：根据步骤2中的模型设计自适应模糊滑模控制器(3)，确定切换函数s中的系数和控制律，得到闭环控制系统；步骤4：模拟信号隔离采集转换电路(4)采集步骤1输出的直流电压信号，作为反馈信号传递给控制器部分的数字低通滤波器(5)，然后再传送给步骤3得到的自适应模糊滑模控制器(3)，自适应模糊滑模控制器(3)求出控制量，并输出PWM驱动信号到IGBT隔离驱动电路(1)放大；步骤5：放大后的驱动信号控制全桥逆变器的占空比，当输出电压高于设定值时，减少IGBT隔离驱动电路(1)的开通时间，减小占空比；当输出电压低于设定值时，增大IGBT隔离驱动电路(1)的开通时间，升高占空比，从而控制开关管的开通和关断，调节输出电压平稳。