[發明專利]一種機載電源多路恒壓輸出的控制方法

在審

• 申請號: 201611110002.1
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106655441A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 黃詩平
• 申請（專利權）人: 廣州市科恩電腦有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及電源領域，具體涉及一種機載電源多路恒壓輸出的控制方法。

背景技術

機載用電設備要求較高的供電質量，電壓調整精度、頻率調整精度、交流電壓波形正弦度、電壓浪涌和尖峰等都有一定的技術標準。

通常一臺發動機上有1～2臺發電機，因此多發動機飛機上裝有許多臺發電機。直流電源系統中的發電機都并聯工作。交流發電機有的并聯工作，有的不并聯工作。不并聯工作的交流電源系統較為簡單；并聯系統則比較復雜，但電源容量大，負載的波動對電源電壓和頻率的影響較小，故電能質量高，且不易中斷供電。

目前，如航空高尖端領域，需要功率變換器能夠具備在故障狀態下實現容錯運行的能力。功率器件作為構成各種功率變換器的基本器件，當功率器件損壞時，必將導致功率變換器失去運行能力，甚至引發災難性的后果，因此對功率變換器的容錯控制研究是非常有必要的。容錯，就是容忍故障的簡稱。隨著科學技術的發展，對電源系統的穩定性與可靠性要求越來越高。

電力電子變換器是實現機載電源變換和有效利用的關鍵裝置，電力電子變換器由連續變量系統和離散事件動態系統相互作用而形成統一的動態系統。在每一開關狀態下電路可能是線性的，但是按照一定規律對開關狀態的切換又使得整個系統變為不連續的非線性系統。

傳統的電力電子變換器的分析和設計采用小信號線性化方法得到忽略開關狀態的線性模型，這種模型雖然能夠方便地利用傳統的頻域設計方法，但是存在的問題是當變換器工作點發生大范圍變化時，系統性能變差，同時在信號大范圍變化時有可能會出現不可預期的不穩定現象。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種機載電源多路恒壓輸出的控制方法，該方法針對DC/DC變換器電流參考值，不需測量輸入和負載，根據輸出誤差調節電流參考值，從而提高穩態精度的方法，實現了自動調節切換控制，能夠在保證DC/DC變換器控制全局穩定性的同時對輸入電壓、負載等變化具有魯棒性，加快了多路輸出電壓的響應速度。

為了實現上述目的，本發明提供一種機載電源多路恒壓輸出的控制方法，其特征在于，DC/DC多路分壓變換模塊向多路負載提供穩定的電壓，所述DC/DC多路分壓變換模塊從AC/DC模塊和/或儲能模塊獲取電能。

優選的，

DC/DC多路分壓變換模塊具有多個二階電子變換器，每個二階變換器均至少向一路機載負載進行供電。

優選的，建立電力電子變換器的切換控制器的控制模型，簡稱為切換系統模型，根據所述切換系統模型對二階電力電子變換器進行控制，以輸出恒定且滿足負載需求的電壓。

優選的，輸出恒定且滿足負載需求的電壓具體控制方式如下：

設模型為二階，則二階變換器的切換系統模型如下：

其中的是系統的狀態變量，是常數矩陣，對于二階系統來說n_x＝2，m是切換系統子系統的個數；一般而言，x＝[x₁ x₂]^T，x₁為電感電流，x₂為輸出電壓，上標T表示向量轉置；

設系統狀態變量的期望值x_d為恒值，則得到誤差系統函數是：

e＝x(t)-x_d(t)

k_i是定義的一個常數矩陣，(X(t)與一樣)是系統的狀態變量，x_d(t)實際上就是前面提到的狀態變量期望值；

定義v_i(e(t))為切換子系統i的Lyapunov函數，表示為：

v_i(e(t))＝e(t)^TP_ie(t)+e(t)^TS_i， (3)

其中P_i為對稱陣，滿足下式：

其中α_i＞0為給定常數，M為相應維數的對稱矩陣，S_i^T、A_i^T、k_i^T分別是S_i、A_i、k_i的轉置，先求解不等式(4)和(5)得到P_i及S_i，進而按照式(3)計算v_i(e(t))；