CN111416524A - 谐振型dc-dc变换器高抗扰快响应控制系统及方法 - Google Patents

谐振型dc-dc变换器高抗扰快响应控制系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111416524A
CN111416524A CN202010342325.3A CN202010342325A CN111416524A CN 111416524 A CN111416524 A CN 111416524A CN 202010342325 A CN202010342325 A CN 202010342325A CN 111416524 A CN111416524 A CN 111416524A
Authority
CN
China
Prior art keywords
disturbance
signal
converter
resonant
order differential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010342325.3A
Other languages
English (en)
Inventor
段彬
白浩
张承慧
宋金秋
杨东江
苏祺钧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN202010342325.3A priority Critical patent/CN111416524A/zh
Publication of CN111416524A publication Critical patent/CN111416524A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本公开提供了一种谐振型DC‑DC变换器高抗扰快响应控制系统及方法，属于高效功率变换系统先进控制技术领域，包括跟踪微分器、线性扩张状态观测器和滑膜控制器；跟踪微分器根据接收到的电压参考信号输出跟踪信号、一阶和二阶微分信号，线性扩张状态观测器根据接收到的信号，得到第一、第二估计状态和估计扰动，进而得到第一和第二误差信号；所述滑膜控制器根据预设滑膜控制律以及接收到的第一误差信号、第二误差信号、二阶微分信号和估计的总扰动输出控制信号，经过驱动发生器产生PWM驱动信号，驱动变换器的开关管的动作；本公开兼有自抗扰控制的高抗扰特性和滑模控制的快动态响应特性，能有效缓解传统滑模控制易引起的抖振问题。

Description

谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统及方法
技术领域
本公开涉及高效功率变换系统先进控制技术领域，特别涉及一种谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
谐振型DC-DC变换器具有天然软开关特性，效率和功率密度等高，在电动汽车充放电等领域应用广泛。其中LLC式谐振型DC-DC变换器，软开关范围广，开关损耗低，输出电压范围大，易于实现谐振电感与变压器的磁集成，成为研究和应用热点。
电动汽车充电系统一般由AC-DC和DC-DC组成，其中DC-DC变换器直接与汽车动力电池相连，由于动力电池的容量和充电功率差异较大，遂要求DC-DC变换器输出响应快且控制准。
本公开发明人发现，尽管LLC谐振变换器存在上述优点，但是由于存在多个谐振元件，使其运行过程复杂，电压增益非线性强，数学模型阶次高，导致精准模型建立难；同时易受输入电压波动、谐振元件参数漂移、负载变化等扰动影响，模型时变，精准控制难度高。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统及方法，兼有自抗扰控制的高抗扰特性和滑模控制的快动态响应特性，控制效果又快又准，同时也能有效缓解传统滑模控制易引起的抖振问题。
为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
本公开第一方面提供了一种谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统。
一种谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统，包括跟踪微分器、线性扩张状态观测器和滑膜控制器；
所述跟踪微分器根据接收到的电压参考信号输出跟踪信号、一阶微分信号和二阶微分信号，线性扩张状态观测器根据补偿信号、响应控制系统输出的控制信号和变换器的输出电压，得到并输出第一估计状态、第二估计状态和估计扰动；
根据输出跟踪信号与第一估计状态得到第一误差信号，根据一阶微分信号与第二估计状态得到第二误差信号；
所述滑膜控制器根据预设滑膜控制律以及接收到的第一误差信号、第二误差信号、二阶微分信号和估计的总扰动输出控制信号，经过驱动发生器产生PWM驱动信号，驱动变换器的开关管的动作。
本公开第二方面提供了一种谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制方法。
一种谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制方法，包括以下步骤；
根据接收到的电压参考信号，获取跟踪信号、一阶微分信号和二阶微分信号；
根据补偿信号、响应控制系统输出的控制信号和变换器的输出电压，得到并输出第一估计状态、第二估计状态和估计扰动；
根据输出跟踪信号与第一估计状态得到第一误差信号，根据一阶微分信号与第二估计状态得到第二误差信号；
根据预设滑膜控制律以及接收到的第一误差信号、第二误差信号、二阶微分信号和估计的总扰动输出控制信号。
本公开第三方面提供了一种电子设备，包括本公开第一方面所述的谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统。
与现有技术相比，本公开的有益效果是：
1、本公开所述的谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统及方法，用于提高系统动态响应速度和抗干扰能力，能够保证系统在输出负载扰动、输入电压变化和谐振腔电路参数漂移等情况下输出电压的快速精准控制，准确性好，鲁棒性高。
2、本公开所述的谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统及方法，不但可以有效提高LLC谐振型隔离DC-DC变换器的快速动态响应，而且能够有效抑制负载变化、谐振元件参数漂移、输入电压波动以及测量噪声等各类扰动，动态响应快。
3、本公开所述的谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统及方法，巧妙的将模型信息应用于混合控制器的设计，既减轻了线性扩张状态观测器的负担，提高了其快速性和准确性，又减小了扰动估计的滞后，可以对输出电压实现快速精准调节，特别适合于电动汽车或动力电池快速充放电等领域。
4、本公开所述的谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统及方法，普适性好，可推广应用到双向变换器及其他谐振型隔离DC-DC变换器中，应用前景广阔。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开实施例1或实施例2提供的LLC谐振型隔离DC-DC变换器主电路拓扑图。
图2为本公开实施例1或实施例2提供的LLC谐振型隔离DC-DC变换器直流增益图。
图3为本公开实施例1或实施例2提供的谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制方法的控制框图。
图4为本公开实施例1提供的谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制方法的设计流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。
本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。
在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1：
如背景技术中所述，因为现有的LLC谐振变换器易受输入电压波动、谐振元件参数漂移、负载变化等扰动影响，导致现有的控制方法精准控制难度高，因此，本公开实施例1提供了一种谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统。
首先，建立LLC谐振变换器的小信号模型，得到其输入到输出的传递函数。
然后，设计跟踪-微分器(TD)，规划过渡过程，解决快速性与超调量之间的矛盾，并获得给定信号的微分信号。
再次，根据LLC谐振变换器模型，设计线性状态观测器(LESO)，对系统状态和扰动进行观测，同时设计补偿函数，来减轻LESO负担，提高精度。
最后，根据选定的滑模控制面和趋近律，设计滑模控制律，输出控制信号。控制信号经过驱动发生器产生PWM驱动信号，驱动开关管工作。
下面结合附图，对本实施例的具体实施方法进行详细说明。
(1)建立LLC谐振变换器小信号模型
LLC谐振变换器结构图如图1所示，包括一次侧开关管S1-S4，谐振电感Lr、Lm，谐振电容Cr，变压器，二次侧整流二极管桥D1-D4，输出滤波电容Co和负载RL，采用基波近似法(FHA)得到其直流电压增益如图2所示，具体表达式如下：
Figure BDA0002468971750000061
其中Vo为输出电压，Vin为输入电压，n为变压器变比，λ为电感比
Figure BDA0002468971750000062
fn为归一化开关频率，是工作频率fs与第一谐振频率fr的比值
Figure BDA0002468971750000063
Q为变换器的品质因数
Figure BDA0002468971750000064
通常，为了精确表示谐振转换器的小信号传递函数，必须使用高阶多项式。但是，LLC谐振变换器的工作范围一般设置在谐振频率附近，同时所提控制方法对模型精确程度要求不高，因此设计了实用性好的精简模型并设计控制器。
采用扩展描述函数法建立LLC谐振变换器小信号模型，在谐振频率处精简后的输出电压与开关频率之间的传递函数如下：
Figure BDA0002468971750000065
其中
Figure BDA0002468971750000066
kf是直流电压增益曲线的斜率，可通过对直流电压增益曲线求导得到：
Figure BDA0002468971750000067
当fs＝fr时，
Figure BDA0002468971750000068
(2)跟踪微分器设计
使用跟踪微分器(TD)提取输入参考信号的微分信号，本专利采用的TD设计如下：
Figure BDA0002468971750000071
其中，v1跟踪输入信号v，v2可以看作v的一阶微分信号，v3可以看作v的二阶微分信号，r是可调参数，改变r可灵活调节跟踪速度。
(3)线性扩张状态观测器设计
上述LLC谐振变换器控制到输出传递函数可以写成如下形式：
Figure BDA0002468971750000072
其中
Figure BDA0002468971750000073
为系统内部已知扰动，
Figure BDA0002468971750000074
fw(t)为系统外部未知扰动，b部分的已知部分为bo，
Figure BDA0002468971750000075
则该式可写为：
Figure BDA0002468971750000076
其中，
Figure BDA0002468971750000077
为包含了LLC谐振变换器系统外扰与内扰的总扰动。
选取扩张状态变量
Figure BDA0002468971750000078
则可将上式写成扩张状态空间描述：
Figure BDA0002468971750000081
相应的LESO表达式为：
Figure BDA0002468971750000082
为简化观测器参数设计，将观测器特征方程的极点设置在同一位置-ωo处，即令：
λ(s)＝s3+l1s2+l2s+l3＝(s+ωo)3 (9)
可得l1＝3wo，
Figure BDA0002468971750000083
那么观测器增益矩阵设计为：
Figure BDA0002468971750000084
以上完成了该LESO的设计。
(4)滑模控制律设计
定义误差信号如下：
Figure BDA0002468971750000085
为提高系统响应的快速性，使系统状态在远离平衡点和接近平衡点时都能快速收敛，选取快速终端滑模面函数：
Figure BDA0002468971750000086
其中α、β均为大于0的常数，p、q为正奇数且q<p<2q。
那么滑模面导数为：
Figure BDA0002468971750000091
为了减小抖振和提高趋近速度，选取指数滑模趋近律：
Figure BDA0002468971750000092
令上述两式相等得：
Figure BDA0002468971750000093
进一步可得：
Figure BDA0002468971750000094
结合扩张状态观测器观测扰动，可得最终控制律如下
Figure BDA0002468971750000095
以下为稳定性证明：
取李雅普诺夫函数
Figure BDA0002468971750000096
得到
Figure BDA0002468971750000097
选取k>0,ε>Δf，可得
Figure BDA0002468971750000101
系统稳定。
本实施例提出的LLC谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统总体控制框图如图3所示，控制方法如图4所示，现做说明如下：
该控制结构主要由三部分构成，分别是跟踪微分器(TD)、线性扩张状态观测器(LESO)和滑膜控制器(SMC)。
电压参考信号v经过TD后输出其跟踪信号v1、一二阶微分信号v2和v3。控制器输出的控制信号u和变换器的输出电压y(Vo)进入LESO，并输出估计状态z1、z2和估计扰动z3。
其中，f0(z1,z2)是根据变换器模型设计的部分干扰补偿，以减轻LESO负担，提高精度。
v1、v2与z1、z2形成误差信号e1、e2，连同v3和估计的总扰动f一同送入滑模控制器，选取快速终端滑模面函数和指数趋近律来设计滑膜控制律。
滑模控制器输出控制信号u，经过驱动发生器产生PWM驱动信号驱动变换器。
实施例2：
本公开实施例2提供了谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制方法，控制框图如图3所示，包括跟踪微分器(TD)、线性扩张状态观测器(LESO)和滑膜控制器(SMC)。
电压参考信号v经过TD后输出其跟踪信号v1、一二阶微分信号v2和v3。控制器输出的控制信号u和变换器的输出电压y(Vo)进入LESO，并输出估计状态z1、z2和估计扰动z3。
其中，f0(z1,z2)是根据变换器模型设计的部分干扰补偿，以减轻LESO负担，提高精度。
v1、v2与z1、z2形成误差信号e1、e2，连同v3和估计的总扰动f一同送入滑模控制器，选取快速终端滑模面函数和指数趋近律来设计滑膜控制律，滑模控制器输出控制信号u，用于经过驱动发生器产生PWM驱动信号驱动变换器。
具体实施过程如下：
(1)建立LLC谐振变换器小信号模型
LLC谐振变换器结构图如图1所示，包括一次侧开关管S1-S4，谐振电感Lr、Lm，谐振电容Cr，变压器，二次侧整流二极管桥D1-D4，输出滤波电容Co和负载RL，采用基波近似法(FHA)得到其直流电压增益如图2所示，具体表达式如下：
Figure BDA0002468971750000111
其中Vo为输出电压，Vin为输入电压，n为变压器变比，λ为电感比
Figure BDA0002468971750000112
fn为归一化开关频率，是工作频率fs与第一谐振频率fr的比值
Figure BDA0002468971750000113
Q为变换器的品质因数
Figure BDA0002468971750000114
通常，为了精确表示谐振转换器的小信号传递函数，必须使用高阶多项式。但是，LLC谐振变换器的工作范围一般设置在谐振频率附近，同时所提控制方法对模型精确程度要求不高，因此设计了实用性好的精简模型并设计控制器。
采用扩展描述函数法建立LLC谐振变换器小信号模型，在谐振频率处精简后的输出电压与开关频率之间的传递函数如下：
Figure BDA0002468971750000121
其中
Figure BDA0002468971750000122
kf是直流电压增益曲线的斜率，可通过对直流电压增益曲线求导得到
Figure BDA0002468971750000123
当fs＝fr时，
Figure BDA0002468971750000124
(2)跟踪微分器设计
使用跟踪微分器(TD)提取输入参考信号的微分信号，本专利采用的TD设计如下：
Figure BDA0002468971750000125
其中，v1跟踪输入信号v，v2可以看作v的一阶微分信号，v3可以看作v的二阶微分信号，r是可调参数，改变r可灵活调节跟踪速度。
(3)线性扩张状态观测器设计
上述LLC谐振变换器控制到输出传递函数可以写成如下形式：
Figure BDA0002468971750000126
其中
Figure BDA0002468971750000131
为系统内部已知扰动，
Figure BDA0002468971750000132
fw(t)为系统外部未知扰动，b部分的已知部分为bo，
Figure BDA0002468971750000133
则该式可写为：
Figure BDA0002468971750000134
其中，
Figure BDA0002468971750000135
为包含了LLC谐振变换器系统外扰与内扰的总扰动。
选取扩张状态变量
Figure BDA0002468971750000136
则可将上式写成扩张状态空间描述：
Figure BDA0002468971750000137
相应的LESO表达式为：
Figure BDA0002468971750000138
为简化观测器参数设计，将观测器特征方程的极点设置在同一位置-ωo处，即令：
λ(s)＝s3+l1s2+l2s+l3＝(s+ωo)3 (9)
可得l1＝3wo，
Figure BDA0002468971750000139
那么观测器增益矩阵设计为：
Figure BDA00024689717500001310
以上完成了该LESO的设计。
(4)滑模控制律设计
定义误差信号如下：
Figure BDA0002468971750000141
为提高系统响应的快速性，使系统状态在远离平衡点和接近平衡点时都能快速收敛，选取快速终端滑模面函数：
Figure BDA0002468971750000142
其中α、β均为大于0的常数，p、q为正奇数且q<p<2q。
那么滑模面导数为：
Figure BDA0002468971750000143
为了减小抖振和提高趋近速度，选取指数滑模趋近律：
Figure BDA0002468971750000144
令上述两式相等得：
Figure BDA0002468971750000145
进一步可得：
Figure BDA0002468971750000146
结合扩张状态观测器观测扰动，可得最终控制律如下
Figure BDA0002468971750000147
以下为稳定性证明：
取李雅普诺夫函数
Figure BDA0002468971750000151
得到
Figure BDA0002468971750000152
选取k>0,ε>Δf，可得系统稳定。
实施例3：
本公开实施例3提供了一种电子设备，包括本公开实施例1所述的谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统，其特征在于，包括跟踪微分器、线性扩张状态观测器和滑膜控制器；
所述跟踪微分器根据接收到的电压参考信号输出跟踪信号、一阶微分信号和二阶微分信号，线性扩张状态观测器根据补偿信号、响应控制系统输出的控制信号和变换器的输出电压，得到并输出第一估计状态、第二估计状态和估计扰动；
根据输出跟踪信号与第一估计状态得到第一误差信号，根据一阶微分信号与第二估计状态得到第二误差信号；
所述滑膜控制器根据预设滑膜控制律以及接收到的第一误差信号、第二误差信号、二阶微分信号和估计的总扰动输出控制信号，经过驱动发生器产生PWM驱动信号，驱动变换器的开关管的动作。
2.如权利要求1所述的谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统，其特征在于，所述变换为LLC谐振变换器，采用扩展描述函数法建立LLC谐振变换器模型，所述模型的输出电压与开关频率之间的传递函数为：
Figure FDA0002468971740000011
其中，Co为输出滤波电容，RL为负载，n为变压器变比，Lr为谐振电感，
Figure FDA0002468971740000012
kf为直流电压增益曲线的斜率。
3.如权利要求1所述的谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统，其特征在于，所述补偿信号，由依据变换器模型构建的补偿函数获得，所述补偿函数具体为：
Figure FDA0002468971740000021
其中，
Figure FDA0002468971740000022
RL为负载，n为变压器变比，Co为输出滤波电容，
Figure FDA0002468971740000023
Lr为谐振电感。
4.如权利要求3所述的谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统，其特征在于，所述线性扩张状态观测器，具体为：
Figure FDA0002468971740000024
其中，其中，l1＝3w0，
Figure FDA0002468971740000025
w0为观测器特征方程的极点位置，z1为第一估计状态，z2为第二估计状态，z3为估计扰动，
Figure FDA0002468971740000026
kf为直流电压增益曲线的斜率。
5.如权利要求1所述的谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统，其特征在于，所述滑膜控制律，具体为：
Figure FDA0002468971740000027
其中，α、β，ε，k均为大于0的常数，p、q为正奇数且q<p<2q，e2为第二误差，e1为第一误差，v3为二阶微分信号，z3为估计扰动，
Figure FDA0002468971740000028
kf为直流电压增益曲线的斜率，
Figure FDA0002468971740000029
n为变压器变比，Co为输出滤波电容，
Figure FDA00024689717400000210
Lr为谐振电感，f0(z1,z2)为扰动补偿函数，z1为第一估计状态，z2为第二估计状态。
6.如权利要求1所述的谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统，其特征在于，所述跟踪微分器具体为：
Figure FDA0002468971740000031
其中，v1为跟踪输入信号v，v2为v的一阶微分信号，v3为v的二阶微分信号，r为可调参数。
7.如权利要求1所述的谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统，其特征在于，所述估计的总扰动为估计扰动和补偿函数的叠加。
8.一种谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据接收到的电压参考信号，获取跟踪信号、一阶微分信号和二阶微分信号；
根据补偿信号、响应控制系统输出的控制信号和变换器的输出电压，得到并输出第一估计状态、第二估计状态和估计扰动；
根据输出跟踪信号与第一估计状态得到第一误差信号，根据一阶微分信号与第二估计状态得到第二误差信号；
根据预设滑膜控制律以及接收到的第一误差信号、第二误差信号、二阶微分信号和估计的总扰动输出控制信号。
9.如权利要求8所述的谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制方法，其特征在于，所述补偿信号，由依据变换器模型构建的补偿函数获得，所述补偿函数具体为：
Figure FDA0002468971740000041
其中，
Figure FDA0002468971740000042
RL为负载，n为变压器变比，Co为输出滤波电容，
Figure FDA0002468971740000043
Lr为谐振电感；
或者，
所述滑膜控制律，具体为：
Figure FDA0002468971740000044
其中，α、β，ε，k均为大于0的常数，p、q为正奇数且q<p<2q，e2为第二误差，e1为第一误差，v3为二阶微分信号，z3为估计扰动，
Figure FDA0002468971740000045
kf为直流电压增益曲线的斜率，
Figure FDA0002468971740000046
n为变压器变比，Co为输出滤波电容，
Figure FDA0002468971740000047
Lr为谐振电感，f0(z1,z2)为扰动补偿函数，z1为第一估计状态，z2为第二估计状态；
或者，
根据接收到的电压参考信号，获取跟踪信号、一阶微分信号和二阶微分信号，具体为：
Figure FDA0002468971740000051
其中，v1为跟踪输入信号v，v2为v的一阶微分信号，v3为v的二阶微分信号，r为可调参数；
或者，
所述估计的总扰动为估计扰动和补偿函数的叠加。
10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的谐振型DC-DC变换器高抗扰快响应控制系统。
CN202010342325.3A 2020-04-27 2020-04-27 谐振型dc-dc变换器高抗扰快响应控制系统及方法 Pending CN111416524A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010342325.3A CN111416524A (zh) 2020-04-27 2020-04-27 谐振型dc-dc变换器高抗扰快响应控制系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010342325.3A CN111416524A (zh) 2020-04-27 2020-04-27 谐振型dc-dc变换器高抗扰快响应控制系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111416524A true CN111416524A (zh) 2020-07-14

Family

ID=71493700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010342325.3A Pending CN111416524A (zh) 2020-04-27 2020-04-27 谐振型dc-dc变换器高抗扰快响应控制系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111416524A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112187058A (zh) * 2020-09-17 2021-01-05 北京智芯微电子科技有限公司 Dab变流器的鲁棒稳定控制方法及装置
CN112180735A (zh) * 2020-10-16 2021-01-05 浙大宁波理工学院 自抗扰微分跟踪变结构控制方法
CN112187057A (zh) * 2020-09-17 2021-01-05 北京智芯微电子科技有限公司 用于二极管箝位混合三电平dab变流器的控制方法及装置
CN112615546A (zh) * 2020-12-11 2021-04-06 山东大学 Llc谐振变换器高性能控制方法及系统
CN113938022A (zh) * 2021-11-11 2022-01-14 国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司 一种高频llc谐振直流变换器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140195013A1 (en) * 2002-04-18 2014-07-10 Cleveland State University Extended active disturbance rejection controller
CN108551271A (zh) * 2018-05-11 2018-09-18 武汉理工大学 基于自抗扰控制的ups三相pwm电压源逆变器及控制方法
CN108923430A (zh) * 2018-07-16 2018-11-30 河海大学常州校区 有源电力滤波器神经网络全局快速终端滑模控制方法及计算设备
CN109358501A (zh) * 2018-09-28 2019-02-19 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 自抗扰控制方法、控制器及精跟踪控制系统
CN109507872A (zh) * 2018-12-19 2019-03-22 东南大学 一种模型嵌入式的新型自抗扰控制器
CN110855148A (zh) * 2019-11-07 2020-02-28 哈尔滨工程大学 一种三电平llc谐振变换器的自抗扰控制方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140195013A1 (en) * 2002-04-18 2014-07-10 Cleveland State University Extended active disturbance rejection controller
CN108551271A (zh) * 2018-05-11 2018-09-18 武汉理工大学 基于自抗扰控制的ups三相pwm电压源逆变器及控制方法
CN108923430A (zh) * 2018-07-16 2018-11-30 河海大学常州校区 有源电力滤波器神经网络全局快速终端滑模控制方法及计算设备
CN109358501A (zh) * 2018-09-28 2019-02-19 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 自抗扰控制方法、控制器及精跟踪控制系统
CN109507872A (zh) * 2018-12-19 2019-03-22 东南大学 一种模型嵌入式的新型自抗扰控制器
CN110855148A (zh) * 2019-11-07 2020-02-28 哈尔滨工程大学 一种三电平llc谐振变换器的自抗扰控制方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘志成: "通信电源用的半桥LLC谐振变换器研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊） 工程科技II 辑》 *
朱斌 编著: "《自抗扰控制入门》", 31 May 2017, 北京航空航天大学出版社 *
李颖晖，张鹏等著: "《柔性变结构控制方法及应用》", 31 January 2014, 国防工业出版社 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112187058A (zh) * 2020-09-17 2021-01-05 北京智芯微电子科技有限公司 Dab变流器的鲁棒稳定控制方法及装置
CN112187057A (zh) * 2020-09-17 2021-01-05 北京智芯微电子科技有限公司 用于二极管箝位混合三电平dab变流器的控制方法及装置
CN112187057B (zh) * 2020-09-17 2022-02-22 北京智芯微电子科技有限公司 用于二极管箝位混合三电平dab变流器的控制方法及装置
CN112187058B (zh) * 2020-09-17 2022-02-22 北京智芯微电子科技有限公司 Dab变流器的鲁棒稳定控制方法及装置
CN112180735A (zh) * 2020-10-16 2021-01-05 浙大宁波理工学院 自抗扰微分跟踪变结构控制方法
CN112615546A (zh) * 2020-12-11 2021-04-06 山东大学 Llc谐振变换器高性能控制方法及系统
CN113938022A (zh) * 2021-11-11 2022-01-14 国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司 一种高频llc谐振直流变换器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111416524A (zh) 谐振型dc-dc变换器高抗扰快响应控制系统及方法
CN108039821B (zh) 双有源全桥dc-dc变换器的电流应力优化双相移控制方法
CN111817570B (zh) 一种基于多模式模型预测的dab变换器宽范围调控方法
CN109004841B (zh) Ac-dc-dc变换器及其双环前馈二次纹波抑制方法
JP2015100198A (ja) 電力変換装置及び電力補正方法
CN108011395B (zh) 一种混合逆变器中充放电回路自动寻优的控制方法
CN114884318A (zh) 一种基于占空比补偿的双向升降压直流变换器控制方法
CN106130351A (zh) 一种电动汽车直流充电器输出电压波纹抑制系统及方法
CN112701725B (zh) 一种混合导通模式的并网逆变器
CN111181420B (zh) 一种单相Vienna整流器及其控制方法
CN115459335B (zh) 一种提高直流微电网稳定性的逆变器模型预测控制方法
CN111786445A (zh) 动力电池充电系统及充电装置的自抗扰控制方法
CN115714542B (zh) 一种用于无线充电系统的双边lcc补偿网络参数调谐方法
CN113098287A (zh) 一种高阶lclcl直流变换器的控制方法
CN114744779B (zh) 一种基于四线圈恒流恒压可变输出的无线供电系统设计方法
Ichinokura et al. Graphical circuit analysis of two C-core type parametric power converter
CN116865586B (zh) 一种变流器参数自学习控制方法
CN104682710A (zh) 电力转换装置以及电力转换方法
Duong et al. Deadbeat Control with Current Stress Optimization for Extended Phase-Shift Modulated DAB Converter
Garcia et al. Control strategy for Bidirectional HBCS Converter for supercapacitor applications
US11557972B2 (en) Power conversion device
CN115313546B (zh) 基于gssa模型降阶分析的双侧lcc无线充电系统控制方法
KR102627065B1 (ko) 전해 캐패시터를 직접 대체하는 모듈형 플러그인 전력디커플링 회로
CN112600414B (zh) 谐振网络、变压器及隔离型直流变换器及其参数设计方法
CN112583270B (zh) 双有源全桥dc/dc变换器的多重移相控制方法、装置和充电机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200714

RJ01 Rejection of invention patent application after publication