[發明專利]一種自適應PI控制方法與系統

有效

• 申請號: 201310172794.5
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN103296940A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 王議鋒;王成山;車延博;張軼強
• 申請（專利權）人: 樂金電子研發中心（上海）有限公司
• 主分類號: H02P6/00
• 分類號: H02P6/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

1.一種自適應PI控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1），對變換器的電壓和電流進行采樣計算，生成對應的電壓變化率和電流變化率；

步驟2），當所述電壓變化率小于電壓變化率設定值及所述電流變化率小于電流變化率設定值時，進行等效電阻參數辨識，計算生成等效電阻值；

步驟3），當所述電壓變化率大于電壓變化率設定值及所述電流變化率大于電流變化率設定值時，進行等效電感參數辨識，計算生成等效電感值；

步驟4），根據電流設定值以及所述等效電感值、等效電阻值，生成PI控制器的比例系數與積分系數；

步驟5），當所述變換器的電流采樣值與所述電流設定值的誤差在誤差設定范圍內時，進入穩態PI控制階段，否則返回步驟2）--步驟4），重新進行參數辨識和生成所述PI控制器的比例系數與積分系數。

2.根據權利要求1所述的自適應PI控制方法，其特征在于，在所述穩態PI控制階段，利用輸出電壓及輸出電流采樣計算生成實時的負載等效電阻。

3.根據權利要求1所述的自適應PI控制方法，其特征在于，在所述步驟1）中，對變換器的電壓和電流進行采樣計算生成的對應的電壓變化率和電流變化率為瞬時值。

4.根據權利要求1所述的自適應PI控制方法，其特征在于，在所述步驟2）中，當所述電壓變化率小于電壓變化率設定值及所述電流變化率小于電流變化率設定值時，進行等效電阻參數辨識，計算生成等效電阻值，包括：

當所述電壓變化率小于電壓變化率設定值及所述電流變化率小于電流變化率設定值，忽略等效電感上的壓降，將所述變換器的輸出電壓除以輸出電流，生成所述等效電阻值，該等效電阻將取代前一次的計算結果，作為當前的等效電阻值。

5.根據權利要求1所述的自適應PI控制方法，其特征在于，在步驟3）中，當所述電壓變化率大于電壓變化率設定值及所述電流變化率大于電流變化率設定值時，進行等效電感參數辨識，計算生成等效電感值，包括：

當所述電壓變化率大于電壓變化率設定值及所述電流變化率大于電流變化率設定值時，用兩次采樣間隔內計數器之差作為時間差Δt，用兩次電流采樣值之差作為Δi，利用公式計算生成電感計算系數K_l；

將所述電感計算系數K_l乘以第一修正系數K₁，生成所述等效電感值。

6.根據權利要求1所述的自適應PI控制方法，其特征在于，在所述步驟4）中，根據電流設定值以及所述等效電感值、等效電阻值，生成PI控制器的比例系數與積分系數，包括：

根據公式計算所述PI控制器的比例系數K_P；其中，

V_r為期望輸出的電壓值，其根據所述等效電阻值乘以設定電流值得到；

V_in為輸入的電壓值，即當前變換器的輸入電壓值，通過采樣獲得；

V_os為實際的輸出電壓值，即當前變換器的輸出電壓值，通過采樣獲得；

K₂為第二修正系數，其根據轉子特性和實驗結果進行調整；

L和R分別為參數辨識得到的等效電感值和等效電阻值；

以及，

根據公式K_I=K₃K_P-K₄LR計算所述PI控制器的積分系數K_I；其中，

K₃為第三修正系數，K₄為第四修正系數，兩者根據轉子特性和實驗結果進行調整；

K_P為所述PI控制器的比例系數；

L和R分別為參數辨識得到的等效電感值和等效電阻值。