[發明專利]一種可實現控制器參數自整定的電力變換器控制電路

有效

• 申請號: 201710456910.4
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107248808B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 張強;白峻汀;王云鵬;宿小明;付興利;張煒;王言暢;孫維義;任彥光;桑杰;汪寅喬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供的是一種可實現控制器參數自整定的電力變換器控制電路。包括電力變換器主電路，還包括由電感實際能量檢測電路WL、電容實際能量檢測電路WC、輸出檢測電路WR、實際能量分析電路W、電感期望能量計算電路EL、電容期望能量計算電路EC、輸出期望能量計算電路ER、期望能量分析電路E、能量分析電路V、可調節PI控制器電路K、驅動信號生成電路P、差值計算電路F。本發明提出了一種以電力變換器中電感、電容存儲的能量以及電力變換器實際輸出能量與其所對應的期望能量的差值為根據，實現對控制器PI參數進行整定的控制電路，在實現對電力變換器有效控制的前提下，可解決現有PI控制器的缺陷。

技術領域

本發明涉及的是一種電力變換器的控制電路。

背景技術

在電力變換器的控制器設計中，由于PI控制器具有可靠性高、魯棒性好、算法簡單有效等優點而被廣泛采用。但是固定參數的PI控制器，在不同工況下的適應性較差，動態調節過程中的超調、振蕩等現象很難保證達到預期控制要求，特別是當負載變化時，此類問題更加突出，致使輸出電能質量變差?，F有的PI參數自整定控制技術雖然可以有效改善PI控制器的控制效果，但是存在算法復雜的問題，需要進一步解決。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠有效改善電力變換器的動態輸出性能的可實現控制器參數自整定的電力變換器控制電路。

本發明的目的是這樣實現的：包括電力變換器主電路，所述電力變換器主電路由輸出濾波電容C、電力電子開關器件G、續流二極管D和濾波電感L構成，還包括由電感實際能量檢測電路WL、電容實際能量檢測電路WC、輸出檢測電路WR、實際能量分析電路W、電感期望能量計算電路EL、電容期望能量計算電路EC、輸出期望能量計算電路ER、期望能量分析電路E、能量分析電路V、可調節PI控制器電路K、驅動信號生成電路P、差值計算電路F，

電力變換器主電路的輸入端與外部電源U_in連接；電感實際能量檢測電路WL與濾波電感L串聯連接，同時電感實際能量檢測電路WL的輸出信號作為實際能量分析電路W的輸入信號之一與其一個輸入端相連接；電容實際能量檢測電路WC與濾波電容C并聯連接，同時電容實際能量檢測電路WC的輸出信號作為實際能量分析電路W的輸入信號之一與其一個輸入端相連接；輸出檢測電路WR的輸入端與BUCK電路的輸出端連接，輸出檢測電路WR的輸出端與負載R連接，輸出檢測電路WR的輸出端wr與實際能量分析電路W的一個輸入端相連接，輸出端r同時連接至電感期望能量計算電路EL的一個輸入端和電容期望能量計算電路EC的一個輸入端，輸出端u與差值計算電路F的一個輸入端相連接；實際能量分析電路W的輸出端與能量分析電路V的一個輸入端相連；由外部提供的給定參考電壓U_ref同時分別與差值計算電路F的一個輸入端、電感期望能量計算電路EL的一個輸入端、電容期望能量計算電路EC的一個輸入端和輸出期望能量計算電路ER的一個輸入端連接；電感期望能量計算電路EL的輸出端與期望能量分析電路E的一個輸入端連接；電容期望能量計算電路EC的輸出端與期望能量分析電路E的一個輸入端連接；輸出期望能量計算電路ER的輸出端與期望能量分析電路E的一個輸入端連接；期望能量分析電路E的輸出端與能量分析電路V的一個輸入端連接；能量分析電路V的輸出端作為可調節PI控制器電路K的調節信號與其調節信號輸入端相連接；可調節PI控制器電路K的處理信號輸入端與差值計算電路F的輸出端連接，可調節PI控制器電路K的輸出端與驅動信號生成電路P的輸入端連接；驅動信號生成電路P的輸出端與電力電子開關器件G的驅動端連接。

本發明還可以包括：

1、電感實際能量檢測電路WL對電力變換器主電路中電感的實際存儲能量進行檢測，通過對電感電流的采樣，利用公式(1)計算出上一個采樣時刻即剛結束的采樣時刻時的電感存儲能量W_L，并將計算結果實時傳送至實際能量分析電路W，

式中

L——電力變換器主電路電路中的電感感值；