一种用于升压电路中电感电流预测收敛控制方法

摘要

本发明公开了一种用于升压电路中电感电流预测收敛控制方法，通过上一时刻的电感电流值i_L(n-1)预测出下个时刻的电感电流值，依据功率守恒，预测得到nT_S时刻开关管的占空比的值，再依据稳态期望值，对计算结果进行收敛处理，收敛过程采用预测得到开关管的占空比与稳态时开关管的占空比的平均值，从而得到最终开关管的占空比D_x(n)，产生占空比为D_x(n)的PWM波来控制开关管。实现对电感电流的控制。本发明以电感电流作为被控制量快速的计算出开关管的占空比。而且在给定突然增大或者突然减小时，都能快速的追踪到给定，说明了该算法能达到良好的动静态特性。

主权项

一种用于升压电路中电感电流预测收敛控制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、采样升压电路中的低压电压源的电压值v_L、高压电压源的电压值v_H、(n‑1)T_S时刻的电感电流值i_L(n‑1)、(n‑1)T_S周期内开关管的占空比D_bo(n‑1)，其中，T_S为开关管的一个开关周期；步骤2、判断nT_S时刻电感上的电流给定i_Lref(n)是否小于0，如果不小于0，转到步骤3；如果小于0，则nT_S周期内开关管的占空比D_x(n)＝0，转到步骤9；步骤3、通过公式(1)计算nT_S时刻的电感电流预测值${\hat{i}}_L\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}w(n-1),& w(n-1)\ge 0\\ 0,& w(n-1)<0\end{array}\right.---\left(1\right)$其中，$w(n-1)=i_L(n-1)+\frac{1}{L}·T_S·[v_L-(1-D_{\mathrm{bo}}(n-1))·v_H]---\left(2\right)$L为电感值；步骤4、判断是否成立，如果成立，转到步骤5；如果不成立，则nT_S周期内开关管的占空比D_x(n)＝1，转到步骤9；步骤5、将nT_S时刻电感上的电流给定值i_Lref(n)赋值给nT_S周期内电感电流的平均值即：${\bar{i}}_L\left(n\right)=i_{\mathrm{Lref}}\left(n\right)---\left(3\right)$通过公式(1)中得到的电感电流预测值计算nT_S周期内开关管的占空比D_bo(n)：$D_{\mathrm{bo}}\left(n\right)=1-\sqrt{D_{\mathrm{bt}}+\frac{2L}{v_H·T_S}[{\hat{i}}_L\left(n\right)-{\bar{i}}_L\left(n\right)]}---\left(4\right)$其中，D_bt＝v_L/v_H；步骤6、根据公式(5)计算w(n)：$w\left(n\right)={\hat{i}}_L\left(n\right)+\frac{1}{L}·T_S·[v_L-(1-D_{\mathrm{bo}}\left(n\right))·v_H]---\left(5\right)$判断w(n)≥0是否成立，如果不成立，则转到步骤7；如果成立，则转到步骤8；步骤7、根据公式(1)中得到的电感电流预测值计算nT_S周期内开关管的占空比D_bo(n)：$D_{\mathrm{bo}}\left(n\right)=\frac{-L·{\hat{i}}_L\left(n\right)}{v_L·T_S}+\frac{\sqrt{(1-D_{\mathrm{bt}})·[L^2·{{\hat{i}}_L}^2\left(n\right)+2L·v_L·T_S·{\bar{i}}_L\left(n\right)]}}{v_L·T_S}---\left(6\right)$步骤8、根据公式(7)计算经过中值处理后的占空比D_x(n)：$D_x\left(n\right)=\frac{1}{2}(D_{\mathrm{bo}}\left(n\right)+D_z\left(n\right))---\left(7\right)$其中，为nT_S周期内稳态时开关管的占空比；步骤9、产生占空比为D_x(n)的PWM波来控制开关管。