CN112821744B - 一种具有升压电路的变流器的控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种具有升压电路的变流器的控制方法，包括：进行变流器的初始化；判断变流器的升压电路的闭环条件是否成立；成立则进入闭环控制状态；不成立则进入非闭环控制状态，当升压电路为非闭环控制状态时，基于数值为第一固定值的占空比进行升压电路的控制，并对前馈控制量进行赋值；且当升压电路退出闭环控制状态转入非闭环控制状态时，赋值后的前馈控制量小于赋值前；当变流器触发欠压保护时，退出升压电路的闭环控制状态并转入非闭环控制状态。应用本申请的方案，可以有效地避免系统在欠压保护之后重新运行时，出现的升压电路输出端的母线过压的情况。本申请还提供了一种具有升压电路的变流器的控制系统，具有相应技术效果。

Description

一种具有升压电路的变流器的控制方法和系统

技术领域

本发明涉及电路控制技术领域，特别是涉及一种具有升压电路的变流器的控制方法和系统。

背景技术

在部分具有升压电路的变流器中，当变流器正常运行时，将升压电路的输入电压调低到触发了系统的欠压保护之后，再将升压电路的输入电压调高到正常值，使得系统重新启动运行，会出现升压电路输出端的母线过压的情况，进而导致后级电路过流，例如一种具体场合中，导致后级的LLC电路的硬件过流，触发系统保护，系统重启之后再触发系统保护，直至5次后死锁。此外，升压电路输出端的母线过压，可能直接损坏后级电路中的相关器件。

综上所述，如何有效地避免系统在欠压保护之后重新运行时，出现的升压电路输出端的母线过压的情况，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有升压电路的变流器的控制方法和系统，以有效地避免系统在欠压保护之后重新运行时，出现的升压电路输出端的母线过压的情况。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种具有升压电路的变流器的控制方法，包括：

进行变流器的初始化；

判断所述变流器的升压电路的闭环条件是否成立；

如果成立，则进入所述升压电路的闭环控制状态，当所述升压电路为闭环控制状态时，前馈控制量跟随前馈目标量进行变化，并在环路输出条件成立之后，利用闭环输出量和所述前馈控制量得到环路总输出量，并基于所述环路总输出量所对应的占空比，进行所述升压电路的闭环控制；

如果不成立，则进入所述升压电路的非闭环控制状态，当所述升压电路为非闭环控制状态时，基于数值为第一固定值的占空比，进行所述升压电路的控制，并按照预设规则对所述升压电路的前馈控制量进行赋值；并且，当所述升压电路退出闭环控制状态转入非闭环控制状态时，赋值之后的前馈控制量小于赋值之前的所述升压电路退出闭环控制状态的时刻的前馈控制量；

当所述变流器触发欠压保护时，退出所述升压电路的闭环控制状态并转入非闭环控制状态。

优选的，所述按照预设规则对所述升压电路的前馈控制量进行赋值，包括：

确定出所述升压电路输出端的母线电压值，以及所述升压电路输入端的电压范围的上限值；

将所述升压电路输出端的母线电压值减去所述升压电路输入端的电压范围的上限值，得到第一差值，并利用所述第一差值对所述升压电路的前馈控制量进行赋值。

优选的，所述按照预设规则对所述升压电路的前馈控制量进行赋值，包括：

确定出所述升压电路输出端的母线电压值，以及所述升压电路输入端的电压范围的上限值；

将所述升压电路输出端的母线电压值减去所述升压电路输入端的电压范围的上限值，得到第一差值，并利用所述第一差值与第一限幅值中的较小值对所述升压电路的前馈控制量进行赋值。

优选的，所述按照预设规则对所述升压电路的前馈控制量进行赋值，包括：

将所述升压电路的前馈控制量赋值为第二固定值。

优选的，所述环路输出条件为：

所述升压电路输出端的母线电压值-所述升压电路输出端的母线电压给定值≤第一阈值；

并且，在进入所述升压电路的闭环控制状态之后，当所述环路输出条件不成立时，基于数值为第一固定值的占空比，进行所述升压电路的控制。

优选的，在进入所述升压电路的闭环控制状态之后，所述升压电路输出端的母线电压给定值的控制过程包括：

在进入所述升压电路的闭环控制状态之后，控制所述升压电路输出端的母线电压给定值从进入所述升压电路的闭环控制状态的时刻的初始值开始，按照第一提升速度进行提升，直至达到设定的所述升压电路输出端的母线稳态电压值。

优选的，所述进行变流器的初始化，包括：

进行变流器的初始化，并且将前馈控制量和前馈目标量均赋值为：设定的所述升压电路输出端的母线稳态电压值减去所述升压电路输入端的电压范围的上限值所得到的第三差值。

优选的，当所述升压电路为非闭环控制状态时，所述前馈目标量被赋值为前馈目标下限值。

优选的，所述前馈控制量跟随前馈目标量进行变化，包括：

所述前馈控制量按照第一跟随速度，跟随前馈目标量进行变化；

并且所述前馈目标量为通过以下操作确定出的数值；

判断所述升压电路输出端的母线电压值是否大于等于所述升压电路输出端的母线电压给定值的k倍；k为预设系数且0＜k＜1；

如果是，则将所述升压电路输出端的母线电压给定值减去所述升压电路的当前输入电压值，并且减去第三固定值，得到第二差值；如果前馈目标下限值≤所述第二差值≤前馈目标上限值，则将所述第二差值作为当前的前馈目标量；如果所述第二差值≤所述前馈目标下限值，则将所述前馈目标下限值作为当前的前馈目标量；如果所述前馈目标上限值≤所述第二差值，则将所述前馈目标上限值作为当前的前馈目标量；

如果否，则将第四固定值作为当前的前馈目标量。

一种具有升压电路的变流器的控制系统，包括：

初始化模块，用于进行变流器的初始化；

闭环判断模块，用于判断所述变流器的升压电路的闭环条件是否成立，如果成立，则触发闭环模块，如果不成立，则触发非闭环模块；

所述闭环模块，用于进入所述升压电路的闭环控制状态，当所述升压电路为闭环控制状态时，前馈控制量跟随前馈目标量进行变化，并在环路输出条件成立之后，利用闭环输出量和所述前馈控制量得到环路总输出量，并基于所述环路总输出量所对应的占空比，进行所述升压电路的闭环控制；

所述非闭环模块，用于进入所述升压电路的非闭环控制状态，当所述升压电路为非闭环控制状态时，基于数值为第一固定值的占空比，进行所述升压电路的控制，并按照预设规则对所述升压电路的前馈控制量进行赋值；并且，当所述升压电路退出闭环控制状态转入非闭环控制状态时，赋值之后的前馈控制量小于赋值之前的所述升压电路退出闭环控制状态的时刻的前馈控制量；

欠压保护模块，用于当所述变流器触发欠压保护时，退出所述闭环模块并触发所述非闭环模块。

经过申请人的分析，发现传统方案中的变流器触发了欠压保护之后，如果将升压电路的输入电压调高到正常值，此时由于前馈控制量为很高的数值，因此升压电路重新闭环运行之后，会使得升压电路的输出电压立即变高，进而导致后级电路过流等异常情况。因此，本申请的方案中，在非闭环状态时会重新为前馈控制量赋值。具体的，当升压电路为非闭环控制状态时，基于数值为第一固定值的占空比，进行升压电路的控制，与此同时，本申请会按照预设规则对升压电路的前馈控制量进行赋值，从而使得变流器触发欠压保护时，退出升压电路的闭环控制状态并转入非闭环控制状态，前馈控制量并不会是很高的数值，而是按照预设规则进行了赋值的数值。并且，赋值之后的前馈控制量小于赋值之前的升压电路退出闭环控制状态的时刻的前馈控制量，也即进入了非闭环控制状态之后，赋值后的前馈控制量应当要小于赋值之前，才能使得重新回到闭环状态时，升压电路的输出电压不会如传统方案中立即变地很高。此外，在闭环控制状态下，前馈控制量可以跟随前馈目标量进行变化，并且环路输出条件成立之后，利用闭环输出量和前馈控制量得到环路总输出量，并基于环路总输出量所对应的占空比，进行升压电路的闭环控制。综上所述，本申请的方案可以有效地避免系统在欠压保护之后重新运行时，出现的升压电路输出端的母线过压的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中一种具有升压电路的变流器的控制方法的实施流程图；

图2为本发明中一种具有升压电路的变流器的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种具有升压电路的变流器的控制方法，可以有效地避免系统在欠压保护之后重新运行时，出现的升压电路输出端的母线过压的情况。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明中一种具有升压电路的变流器的控制方法的实施流程图，该具有升压电路的变流器的控制方法可以包括以下步骤：

步骤S101：进行变流器的初始化。

步骤S102：判断变流器的升压电路的闭环条件是否成立；

如果成立，则执行步骤S103：进入升压电路的闭环控制状态，当升压电路为闭环控制状态时，前馈控制量跟随前馈目标量进行变化，并在环路输出条件成立之后，利用闭环输出量和前馈控制量得到环路总输出量，并基于环路总输出量所对应的占空比，进行升压电路的闭环控制；

如果不成立，则执行步骤S104：进入升压电路的非闭环控制状态，当升压电路为非闭环控制状态时，基于数值为第一固定值的占空比，进行升压电路的控制，并按照预设规则对升压电路的前馈控制量进行赋值；并且，当升压电路退出闭环控制状态转入非闭环控制状态时，赋值之后的前馈控制量小于赋值之前的升压电路退出闭环控制状态的时刻的前馈控制量；

步骤S105：当变流器触发欠压保护时，退出升压电路的闭环控制状态并转入非闭环控制状态。即当变流器触发欠压保护时，退出步骤S103并执行步骤S104。

具体的，本申请的变流器的具体类型可以根据实际需要进行设定和调整，例如可以是由升压电路和LLC电路构成的逆变器。

变流器的初始化的具体过程可以根据需要进行设定，例如进行变流器的自检，相关参数的赋值，相关控制程序的启动，进行升压电路的输出母线的预充电等。

在本发明的一种具体实施方式中，步骤S101可以具体包括：

进行变流器的初始化，并且将前馈控制量和前馈目标量均赋值为：设定的升压电路输出端的母线稳态电压值减去升压电路输入端的电压范围的上限值所得到的第三差值。

该种具体实施方式中，在初始化阶段，会为前馈控制量和前馈目标量进行赋值，并且前馈控制量＝前馈目标量＝设定的升压电路输出端的母线稳态电压值-升压电路输入端的电压范围的上限值。

在实际应用中，升压电路输入端的电压范围通常为200～300V，即升压电路输入端的电压范围的上限值通常为300V，而设定的升压电路输出端的母线稳态电压值通常为350V，即在正常运行时，升压电路输出端的母线电压通常稳定在350V。因此，该种场合中，在初始化时，前馈控制量和前馈目标量均会赋值为350V-300V＝50V。

将设定的升压电路输出端的母线稳态电压值减去升压电路输入端的电压范围的上限值，得到的结果作为前馈控制量和前馈目标量初始化时的赋值，可以使得初始化后正常进入闭环时，前馈控制量是一个较为合适的数值。当然，在其他具体场合中，还可以根据需要设置有其他具体的赋值方式，并且具体场合中，设定的升压电路输出端的母线稳态电压值，以及升压电路输入端的电压范围的上限值，均可以根据实际情况进行设定和调整，并不影响本发明的实施。

在实际应用中，可以在启动变流器之后，周期性地判断变流器的升压电路的闭环条件是否成立。

如果闭环条件没有成立，则可以执行步骤S104，即进入升压电路的非闭环控制状态。

需要说明的是，当升压电路为非闭环控制状态时，基于数值为第一固定值的占空比，进行升压电路的控制，第一固定值可以根据实际需要进行设定，通常可以设置为0。

此外，闭环条件的具体内容可以根据实际需要进行设定，通常可以包括电路中的相关电压、电流量符合指标，相关自检过程通过等。

申请人经过分析以及实验验证之后发现，在传统方案中，在初始化阶段，会为前馈控制量和前馈目标量进行赋值，而在初始化之后且未进行闭环时，前馈控制量会保持为进入未闭环状态时的数值。同样的，如果是从闭环状态转入非闭环状态，前馈控制量会保持为闭环状态进入非闭环状态的时刻的数值。因此，当变流器正常闭环运行时，如果升压电路的输入电压降低，则前馈目标量会逐渐升高，在传统的一种逆变器中，前馈目标量会升高到100V的上限值，此时系统仍然处于闭环，前馈控制量会跟踪前馈目标量达到100V，而随着升压电路的输入电压继续降低，系统触发欠压保护，退出了闭环控制之后，在传统方案中，前馈控制量会保持为之前的100V。之后，升压电路的输入电压升高到290V，系统可以重新启动，而在进入闭环运行的瞬间，由于此时的前馈控制量为100V，因此使得升压电路的占空比非常大，导致升压电路输出端的母线电压触发过压保护，进而出现前文中描述的，导致后级电路过流，触发死锁，直接损坏后级电路中的相关器件等故障情况。

因此，本申请的方案中，当升压电路为非闭环控制状态时，会按照预设规则对升压电路的前馈控制量进行赋值。并且可以理解的是，非闭环控制状态下的对于前馈控制量的赋值，不应当赋值为一个过大的数值，导致出现如传统方案中的故障情况。即，当升压电路退出闭环控制状态转入非闭环控制状态时，赋值之后的前馈控制量应该小于赋值之前的升压电路退出闭环控制状态的时刻的前馈控制量。

当然，具体的赋值方式可以根据实际需要进行设定，例如在本发明的一种具体实施方式中，步骤S104中描述的按照预设规则对升压电路的前馈控制量进行赋值，可以具体为：

将升压电路的前馈控制量赋值为第二固定值。

该种实施方式较为简单，即在非闭环控制状态下，直接将前馈控制量赋值赋值为第二固定值即可，第二固定值的具体取值可以根据需要进行设定，例如设定为5V，10V等较小的数值。

在本发明的一种具体实施方式中，步骤S104中描述的按照预设规则对升压电路的前馈控制量进行赋值，可以包括：

确定出升压电路输出端的母线电压值，以及升压电路输入端的电压范围的上限值；

将升压电路输出端的母线电压值减去升压电路输入端的电压范围的上限值，得到第一差值，并利用第一差值对升压电路的前馈控制量进行赋值。

该种实施方式中，考虑到前述实施方式将升压电路的前馈控制量赋值为第二固定值，虽然方案较为简答，且能够避免出现系统从欠压保护回归闭环运行时的升压电路输出端的母线电压过压的情况，但是，第二固定值通常会设定地较低，进入闭环之后，过小的前馈控制量又会加长调节时间，即不利于提高系统的闭环性能，因此在本发明的一种具体实施方式中，在非闭环控制状态下，前馈控制量＝升压电路输出端的母线电压值-升压电路输入端的电压范围的上限值。使得赋值之后的前馈控制量不会过大，也不会过小。

进一步的，在本发明的一种具体实施方式中，步骤S104中描述的按照预设规则对升压电路的前馈控制量进行赋值，包括：

确定出升压电路输出端的母线电压值，以及升压电路输入端的电压范围的上限值；

将升压电路输出端的母线电压值减去升压电路输入端的电压范围的上限值，得到第一差值，并利用第一差值与第一限幅值中的较小值对升压电路的前馈控制量进行赋值。

该种实施方式中，将升压电路输出端的母线电压值减去升压电路输入端的电压范围的上限值得到第一差值，不是直接将第一差值赋值给前馈控制量，而是利用第一差值与第一限幅值中的较小值对升压电路的前馈控制量进行赋值，相当于是为赋值的前馈控制量设置了一个数值上限，这样有利于避免当升压电路输出端的母线电压值和/或升压电路输入端的电压范围的上限值异常时，例如检测电路的异常导致得到的第一差值数值异常，导致的前馈控制量异常赋值的情况，从而进一步的保障了方案的稳定性。

而如果是判断出变流器的升压电路的闭环条件成立，则可以执行步骤S103，即进入升压电路的闭环控制状态。

当升压电路为闭环控制状态时，前馈控制量会跟随前馈目标量进行变化。需要说明的是，前馈目标量表示的是希望前馈控制量达到的数值，而让前馈控制量跟随前馈目标量进行变化，而不是让前馈控制量直接等于前馈目标量，是为了在闭环运行时，能够避免前馈控制量突变导致的升压电路输出端的母线电压突变情况。

前馈控制量跟随前馈目标量的具体速度可以根据需要进行设定，例如在一种具体场合中，前馈控制量以1.8V/s的速度跟随前馈目标量进行变化。

而在进行升压电路的闭环控制时，前馈控制量会跟随前馈目标量进行变化，前馈目标量的具体变化规则可以根据实际需要进行设定。

在本发明的一种具体实施方式中，步骤S103中描述的前馈控制量跟随前馈目标量进行变化，可以具体包括：

前馈控制量按照第一跟随速度，跟随前馈目标量进行变化；

并且前馈目标量为通过以下操作确定出的数值；

判断升压电路输出端的母线电压值是否大于等于升压电路输出端的母线电压给定值的k倍；k为预设系数且0＜k＜1；

如果是，则将升压电路输出端的母线电压给定值减去升压电路的当前输入电压值，并且减去第三固定值，得到第二差值；如果前馈目标下限值≤第二差值≤前馈目标上限值，则将第二差值作为当前的前馈目标量；如果第二差值≤前馈目标下限值，则将前馈目标下限值作为当前的前馈目标量；如果前馈目标上限值≤第二差值，则将前馈目标上限值作为当前的前馈目标量；

如果否，则将第四固定值作为当前的前馈目标量。

该种实施方式中，第一跟随速度可以根据需要进行设定，例如前文中描述的以1.8V/s的速度跟随。

在传统的方案中，在闭环控制时，通常是设定为：前馈目标量＝升压电路输出端的母线电压给定值-升压电路的当前输入电压值-减去第三固定值，该种实施方式中，设定了前馈目标下限值和前馈目标上限值，即为前馈目标量的赋值设定了上限和下限，避免前馈目标量过小或者过大。

进一步地，该种实施方式中，还会判断升压电路输出端的母线电压值是否大于等于升压电路输出端的母线电压给定值的k倍，如果否，说明当前的升压电路输出端的母线电压值较低，如果按照前馈目标量＝升压电路输出端的母线电压给定值-升压电路的当前输入电压值-减去第三固定值进行计算，通常计算出的第二差值会小于前馈目标下限值，此时，如果将前馈目标下限值作为当前的前馈目标量，虽然在一定程度上有利于避免前馈目标量过小，但是，还是不利于保障系统的闭环性能。

因此，当判断出升压电路输出端的母线电压值并不大于等于升压电路输出端的母线电压给定值的k倍时，会将第四固定值作为当前的前馈目标量，从而使得前馈目标量是一个较大的合适的数值。

可以理解的是，前馈目标上限值和前馈目标下限值均可以根据需要进行设定，例如前馈目标上限值设置为100V，前馈目标下限值设置为30V，而第四固定值也可以根据需要进行设定，但是应当大于前馈目标下限值。k为预设系数且0＜k＜1，具体取值可以根据需要进行设定，例如一种具体场合中，k设定为0.95。

在执行S103时，在环路输出条件成立之后，才会并基于环路总输出量所对应的占空比，进行升压电路的闭环控制。而环路输出条件可以根据需要进行设定，通常与升压电路输出端的母线电压值，升压电路输出端的母线电压给定值等参数相关。环路输出条件成立，才允许基于环路总输出量所对应的占空比进行升压电路的闭环控制，有利于提高系统运行的稳定性。

在利用闭环输出量和前馈控制量得到环路总输出量时，闭环输出量通常可以基于电压外环和电流内环进行确定，即通常采用的是双环控制，当然，其他场合中可以有其他控制方式，本申请还进一步地添加了前馈环节，即环路总输出量是闭环输出量和前馈控制量的叠加，从而基于环路总输出量所对应的占空比，进行升压电路的闭环控制。

在本发明的一种具体实施方式中，步骤S103中描述的环路输出条件可以具体为：

升压电路输出端的母线电压值-升压电路输出端的母线电压给定值≤第一阈值；

并且，在进入升压电路的闭环控制状态之后，当环路输出条件不成立时，基于数值为第一固定值的占空比，进行升压电路的控制。

第一固定值例如为前文中描述的0，即只有在环路输出条件成立之后，升压电路的占空比才会由环路总输出量决定，即闭环控制才起作用，而在进入闭环状态之后，环路输出条件成立之前，占空比都为0。

该种实施方式中，设定升压电路输出端的母线电压值-升压电路输出端的母线电压给定值≤第一阈值，环路输出条件成立，即能够在升压电路输出端的母线电压值和升压电路输出端的母线电压给定值都达到较为合适的数值时，进行升压电路的闭环控制。

进一步地，在进入升压电路的闭环控制状态之后，升压电路输出端的母线电压给定值的控制过程可以包括：

在进入升压电路的闭环控制状态之后，控制升压电路输出端的母线电压给定值从进入升压电路的闭环控制状态的时刻的初始值开始，按照第一提升速度进行提升，直至达到设定的升压电路输出端的母线稳态电压值。

该种实施方式中，设定了升压电路输出端的母线电压给定值的缓启动过程，即从进入升压电路的闭环控制状态的时刻的初始值开始，按照第一提升速度进行提升，例如按照30V/s的速度进行提升，直至达到设定的升压电路输出端的母线稳态电压值，例如直至达到350V。

此外，在实际应用中，在初始化阶段和非闭环阶段均可以为升压电路输出端的母线电压给定值赋值，例如一种具体场合中，当进行变流器的初始化时，可以将为升压电路输出端的母线电压给定值赋值为0，当升压电路为非闭环控制状态时，可以将升压电路输出端的母线电压给定值赋值为升压电路输出端的母线电压值，此外，在一些场合中，由于会设置多个升压电路并联，则可以将各个升压电路的输出端的母线电压给定值均赋值为这些升压电路输出端的母线电压值中的最小值。

步骤S105表示的是在进入升压电路的闭环控制状态之后，即在执行步骤S103之后，如果变流器触发了欠压保护，则会退出升压电路的闭环控制状态，进入升压电路的非闭环控制状态，即进入步骤S104，而如前文的描述，本申请在升压电路为非闭环控制状态时，会按照预设规则对升压电路的前馈控制量进行赋值；并且，当升压电路退出闭环控制状态转入非闭环控制状态时，赋值之后的前馈控制量小于赋值之前的升压电路退出闭环控制状态的时刻的前馈控制量。

经过申请人的分析，发现传统方案中的变流器触发了欠压保护之后，如果将升压电路的输入电压调高到正常值，此时由于前馈控制量为很高的数值，因此升压电路重新闭环运行之后，会使得升压电路的输出电压立即变高，进而导致后级电路过流等异常情况。因此，本申请的方案中，在非闭环状态时会重新为前馈控制量赋值。具体的，当升压电路为非闭环控制状态时，基于数值为第一固定值的占空比，进行升压电路的控制，与此同时，本申请会按照预设规则对升压电路的前馈控制量进行赋值，从而使得变流器触发欠压保护时，退出升压电路的闭环控制状态并转入非闭环控制状态，前馈控制量并不会是很高的数值，而是按照预设规则进行了赋值的数值。并且，赋值之后的前馈控制量小于赋值之前的升压电路退出闭环控制状态的时刻的前馈控制量，也即进入了非闭环控制状态之后，赋值后的前馈控制量应当要小于赋值之前，才能使得重新回到闭环状态时，升压电路的输出电压不会如传统方案中立即变地很高。此外，在闭环控制状态下，前馈控制量可以跟随前馈目标量进行变化，并且环路输出条件成立之后，利用闭环输出量和前馈控制量得到环路总输出量，并基于环路总输出量所对应的占空比，进行升压电路的闭环控制。综上所述，本申请的方案可以有效地避免系统在欠压保护之后重新运行时，出现的升压电路输出端的母线过压的情况。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种具有升压电路的变流器的控制系统，可与上文相互对应参照。

可参阅图2，为本发明中一种具有升压电路的变流器的控制系统的结构示意图，，该具有升压电路的变流器的控制系统可以包括：

初始化模块201，用于进行变流器的初始化；

闭环判断模块202，用于判断变流器的升压电路的闭环条件是否成立，如果成立，则触发闭环模块203，如果不成立，则触发非闭环模块204；

闭环模块203，用于进入升压电路的闭环控制状态，当升压电路为闭环控制状态时，前馈控制量跟随前馈目标量进行变化，并在环路输出条件成立之后，利用闭环输出量和前馈控制量得到环路总输出量，并基于环路总输出量所对应的占空比，进行升压电路的闭环控制；

非闭环模块204，用于进入升压电路的非闭环控制状态，当升压电路为非闭环控制状态时，基于数值为第一固定值的占空比，进行升压电路的控制，并按照预设规则对升压电路的前馈控制量进行赋值；并且，当升压电路退出闭环控制状态转入非闭环控制状态时，赋值之后的前馈控制量小于赋值之前的升压电路退出闭环控制状态的时刻的前馈控制量；

欠压保护模块205，用于当变流器触发欠压保护时，退出闭环模块203并触发非闭环模块204。

在本发明的一种具体实施方式中，非闭环模块204按照预设规则对升压电路的前馈控制量进行赋值，具体包括：

非闭环模块204确定出升压电路输出端的母线电压值，以及升压电路输入端的电压范围的上限值；

非闭环模块204将升压电路输出端的母线电压值减去升压电路输入端的电压范围的上限值，得到第一差值，并利用第一差值对升压电路的前馈控制量进行赋值。

在本发明的一种具体实施方式中，非闭环模块204按照预设规则对升压电路的前馈控制量进行赋值，具体包括：

非闭环模块204确定出升压电路输出端的母线电压值，以及升压电路输入端的电压范围的上限值；

非闭环模块204将升压电路输出端的母线电压值减去升压电路输入端的电压范围的上限值，得到第一差值，并利用第一差值与第一限幅值中的较小值对升压电路的前馈控制量进行赋值。

在本发明的一种具体实施方式中，非闭环模块204按照预设规则对升压电路的前馈控制量进行赋值，具体包括：

非闭环模块204将升压电路的前馈控制量赋值为第二固定值。

在本发明的一种具体实施方式中，闭环模块203中的环路输出条件为：

升压电路输出端的母线电压值-升压电路输出端的母线电压给定值≤第一阈值；

并且，在进入升压电路的闭环控制状态之后，当环路输出条件不成立时，闭环模块203基于数值为第一固定值的占空比，进行升压电路的控制。

在本发明的一种具体实施方式中，在进入升压电路的闭环控制状态之后，升压电路输出端的母线电压给定值的控制过程包括：

在进入升压电路的闭环控制状态之后，控制升压电路输出端的母线电压给定值从进入升压电路的闭环控制状态的时刻的初始值开始，按照第一提升速度进行提升，直至达到设定的升压电路输出端的母线稳态电压值。

在本发明的一种具体实施方式中，初始化模块201，具体用于：

进行变流器的初始化，并且将前馈控制量和前馈目标量均赋值为：设定的升压电路输出端的母线稳态电压值减去升压电路输入端的电压范围的上限值所得到的第三差值。

在本发明的一种具体实施方式中，当升压电路为非闭环控制状态时，前馈目标量被赋值为前馈目标下限值。

在本发明的一种具体实施方式中，闭环模块203控制前馈控制量跟随前馈目标量进行变化，具体包括：

前馈控制量按照第一跟随速度，跟随前馈目标量进行变化；

并且前馈目标量为通过以下操作确定出的数值；

判断升压电路输出端的母线电压值是否大于等于升压电路输出端的母线电压给定值的k倍；k为预设系数且0＜k＜1；

如果是，则将升压电路输出端的母线电压给定值减去升压电路的当前输入电压值，并且减去第三固定值，得到第二差值；如果前馈目标下限值≤第二差值≤前馈目标上限值，则将第二差值作为当前的前馈目标量；如果第二差值≤前馈目标下限值，则将前馈目标下限值作为当前的前馈目标量；如果前馈目标上限值≤第二差值，则将前馈目标上限值作为当前的前馈目标量；

如果否，则将第四固定值作为当前的前馈目标量。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种具有升压电路的变流器的控制方法，其特征在于，包括：

进行变流器的初始化；

判断所述变流器的升压电路的闭环条件是否成立；

如果成立，则进入所述升压电路的闭环控制状态，当所述升压电路为闭环控制状态时，前馈控制量跟随前馈目标量进行变化，并在环路输出条件成立之后，利用闭环输出量和所述前馈控制量得到环路总输出量，并基于所述环路总输出量所对应的占空比，进行所述升压电路的闭环控制；

如果不成立，则进入所述升压电路的非闭环控制状态，当所述升压电路为非闭环控制状态时，基于数值为第一固定值的占空比，进行所述升压电路的控制，并按照预设规则对所述升压电路的前馈控制量进行赋值；并且，当所述升压电路退出闭环控制状态转入非闭环控制状态时，赋值之后的前馈控制量小于赋值之前的所述升压电路退出闭环控制状态的时刻的前馈控制量；

当所述变流器触发欠压保护时，退出所述升压电路的闭环控制状态并转入非闭环控制状态；

所述按照预设规则对所述升压电路的前馈控制量进行赋值，包括：

确定出所述升压电路输出端的母线电压值，以及所述升压电路输入端的电压范围的上限值；

将所述升压电路输出端的母线电压值减去所述升压电路输入端的电压范围的上限值，得到第一差值，并利用所述第一差值对所述升压电路的前馈控制量进行赋值；

或者，所述按照预设规则对所述升压电路的前馈控制量进行赋值，包括：

确定出所述升压电路输出端的母线电压值，以及所述升压电路输入端的电压范围的上限值；

将所述升压电路输出端的母线电压值减去所述升压电路输入端的电压范围的上限值，得到第一差值，并利用所述第一差值与第一限幅值中的较小值对所述升压电路的前馈控制量进行赋值；

或者，所述按照预设规则对所述升压电路的前馈控制量进行赋值，包括：

将所述升压电路的前馈控制量赋值为第二固定值。

2.根据权利要求1所述的具有升压电路的变流器的控制方法，其特征在于，所述环路输出条件为：

所述升压电路输出端的母线电压值-所述升压电路输出端的母线电压给定值≤第一阈值；

并且，在进入所述升压电路的闭环控制状态之后，当所述环路输出条件不成立时，基于数值为第一固定值的占空比，进行所述升压电路的控制。

3.根据权利要求2所述的具有升压电路的变流器的控制方法，其特征在于，在进入所述升压电路的闭环控制状态之后，所述升压电路输出端的母线电压给定值的控制过程包括：

在进入所述升压电路的闭环控制状态之后，控制所述升压电路输出端的母线电压给定值从进入所述升压电路的闭环控制状态的时刻的初始值开始，按照第一提升速度进行提升，直至达到设定的所述升压电路输出端的母线稳态电压值。

4.根据权利要求1所述的具有升压电路的变流器的控制方法，其特征在于，所述进行变流器的初始化，包括：

进行变流器的初始化，并且将前馈控制量和前馈目标量均赋值为：设定的所述升压电路输出端的母线稳态电压值减去所述升压电路输入端的电压范围的上限值所得到的第三差值。

5.根据权利要求1所述的具有升压电路的变流器的控制方法，其特征在于，当所述升压电路为非闭环控制状态时，所述前馈目标量被赋值为前馈目标下限值。

6.根据权利要求1至5任一项所述的具有升压电路的变流器的控制方法，其特征在于，所述前馈控制量跟随前馈目标量进行变化，包括：

所述前馈控制量按照第一跟随速度，跟随前馈目标量进行变化；

并且所述前馈目标量为通过以下操作确定出的数值；

判断所述升压电路输出端的母线电压值是否大于等于所述升压电路输出端的母线电压给定值的k倍；k为预设系数且0＜k＜1；

如果是，则将所述升压电路输出端的母线电压给定值减去所述升压电路的当前输入电压值，并且减去第三固定值，得到第二差值；如果前馈目标下限值≤所述第二差值≤前馈目标上限值，则将所述第二差值作为当前的前馈目标量；如果所述第二差值≤所述前馈目标下限值，则将所述前馈目标下限值作为当前的前馈目标量；如果所述前馈目标上限值≤所述第二差值，则将所述前馈目标上限值作为当前的前馈目标量；

如果否，则将第四固定值作为当前的前馈目标量。

7.一种具有升压电路的变流器的控制系统，其特征在于，包括：

初始化模块，用于进行变流器的初始化；

闭环判断模块，用于判断所述变流器的升压电路的闭环条件是否成立，如果成立，则触发闭环模块，如果不成立，则触发非闭环模块；

所述闭环模块，用于进入所述升压电路的闭环控制状态，当所述升压电路为闭环控制状态时，前馈控制量跟随前馈目标量进行变化，并在环路输出条件成立之后，利用闭环输出量和所述前馈控制量得到环路总输出量，并基于所述环路总输出量所对应的占空比，进行所述升压电路的闭环控制；

所述非闭环模块，用于进入所述升压电路的非闭环控制状态，当所述升压电路为非闭环控制状态时，基于数值为第一固定值的占空比，进行所述升压电路的控制，并按照预设规则对所述升压电路的前馈控制量进行赋值；并且，当所述升压电路退出闭环控制状态转入非闭环控制状态时，赋值之后的前馈控制量小于赋值之前的所述升压电路退出闭环控制状态的时刻的前馈控制量；

欠压保护模块，用于当所述变流器触发欠压保护时，退出所述闭环模块并触发所述非闭环模块；

非闭环模块204按照预设规则对升压电路的前馈控制量进行赋值，具体包括：

非闭环模块204确定出升压电路输出端的母线电压值，以及升压电路输入端的电压范围的上限值；

非闭环模块204将升压电路输出端的母线电压值减去升压电路输入端的电压范围的上限值，得到第一差值，并利用第一差值对升压电路的前馈控制量进行赋值；

或者，非闭环模块204按照预设规则对升压电路的前馈控制量进行赋值，具体包括：

非闭环模块204确定出升压电路输出端的母线电压值，以及升压电路输入端的电压范围的上限值；

非闭环模块204将升压电路输出端的母线电压值减去升压电路输入端的电压范围的上限值，得到第一差值，并利用第一差值与第一限幅值中的较小值对升压电路的前馈控制量进行赋值；

或者，非闭环模块204按照预设规则对升压电路的前馈控制量进行赋值，具体包括：

非闭环模块204将升压电路的前馈控制量赋值为第二固定值。

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