CN113972838B - Boost变换器的无差拍控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Boost变换器的无差拍控制方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例涉及一种Boost变换器的无差拍控制方法、装置、电子设备及存储介质，包括：在当前开关周期内，基于最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到电感内阻的辨识值，基于无差拍控制算法对Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、Boost变换器中电感内阻的辨识值，以及预设的电感电流指令值进行运算，得到Boost变换器中开关管的第一预测占空比，基于第一预测占空比确定Boost变换器中开关管在当前开关周期之后的第二个开关周期内的占空比。由此，通过对电感内阻进行参数辨识，使得电感内阻的辨识值能够尽可能地与电感内阻的真实值相等，以解决电路中输出电压的稳态静差，基于电感内阻的辨识值进行计算得到占空比，实现占空比的调节。

Description

Boost变换器的无差拍控制方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及Boost变换器领域，尤其涉及一种Boost变换器的无差拍控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
Boost电路在电子电路设计中有着广泛的应用，特别是各种电源电路和太阳能控制电路中，例如MPPT(Maximum Power Point Tracking)太阳能控制器最大功率点跟踪、移动电源领域等。高效率、高频率和小型化一直是其追求的目标。
目前，Boost电路中由于系统参数不匹配及对损耗的忽略，造成输出电压的稳态静差，并且电路中电感存在串联电阻使控制失准。
发明内容
鉴于此，为解决上述的Boost变换器的电路中由于系统参数不匹配和对损耗的忽略，而造成输出电压稳态静差，以及电感存在串联电阻使控制失准的技术问题，本发明实施例提供一种Boost变换器的无差拍控制方法、装置、电子设备及存储介质。
第一方面，本发明实施例提供一种Boost变换器的无差拍控制方法，包括：
在当前开关周期内，基于最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到所述电感内阻的辨识值；
基于无差拍控制算法，对所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述Boost变换器中电感内阻的辨识值，以及预设的电感电流指令值进行运算，得到所述Boost变换器中开关管的第一预测占空比；
基于所述第一预测占空比确定所述Boost变换器中开关管在当前开关周期之后的第二个开关周期内的占空比。
在一可能的实施方式中，在所述在当前开关周期内，基于最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到所述电感内阻的辨识值之前，还包括：
基于所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述预设的电感电流指令值，确定所述Boost变换器中负载的预测功率；
确定所述预测功率是否满足设定条件；
若确定所述预测功率不满足设定条件，则执行所述基于最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到所述电感内阻的辨识值的步骤。
在一可能的实施方式中，所述基于所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述预设的电感电流指令值，确定所述Boost变换器中负载的预测功率，包括：
基于所述无差拍控制算法，对所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述Boost变换器中电感内阻的预设估计值，以及所述预设的电感电流指令值进行运算，得到所述Boost变换器中开关管的第二预测占空比；
基于所述电感电流指令值、所述第二预测占空比，以及所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数，确定所述Boost变换器中的负载的预测功率。
在一可能的实施方式中，所述方法还包括：
若确定所述预测功率满足设定条件，则基于所述第二预测占空比确定所述Boost变换器中开关管在当前开关周期之后的第二个开关周期内的占空比。
在一可能的实施方式中，所述方法还包括：
确定所述Boost变换器中负载的观测功率；
所述确定所述预测功率不满足设定条件，包括：
确定所述观测功率与所述预测功率之间差值的绝对值；
将所述绝对值与设定阈值进行比较；
若比较出所述绝对值大于或等于所述设定阈值，则确定所述预测功率不满足设定条件。
第二方面，本发明实施例提供一种Boost变换器的无差拍控制装置，包括：
参数辨识模块，用于在当前开关周期内，基于最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到所述电感内阻的辨识值；
第一确定模块，用于基于无差拍控制算法，对所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述Boost变换器中电感内阻的辨识值，以及预设的电感电流指令值进行运算，得到所述Boost变换器中开关管的第一预测占空比；
第二确定模块，用于基于所述第一预测占空比确定所述Boost变换器中开关管在当前开关周期之后的第二个开关周期内的目标占空比。
在一可能的实施方式中，在所述参数辨识模块之前，还包括：
功率确定模块，用于基于所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述预设的电感电流指令值，确定所述Boost变换器中负载的预测功率；
第三确定模块，用于确定所述预测功率是否满足设定条件；
第四确定模块，用于若确定所述预测功率不满足设定条件，则执行所述基于最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到所述电感内阻的辨识值的步骤。
在一可能的实施方式中，所述功率确定模块，包括：
第五确定子模块，用于基于所述无差拍控制算法，对所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述Boost变换器中电感内阻的预设估计值，以及所述预设的电感电流指令值进行运算，得到所述Boost变换器中开关管的第二预测占空比；
功率确定子模块，用于基于所述电感电流指令值、所述第二预测占空比，以及所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数，确定所述Boost变换器中的负载的预测功率。
在一可能的实施方式中，所述功率确定模块，还包括：
若确定所述预测功率满足设定条件，则基于所述第二预测占空比确定所述Boost变换器中开关管在当前开关周期之后的第二个开关周期内的占空比。
在一可能的实施方式中，所述功率确定模块，还包括：
确定所述Boost变换器中负载的观测功率；
所述确定所述预测功率不满足设定条件，包括：
确定所述观测功率与所述预测功率之间差值的绝对值；
将所述绝对值与设定阈值进行比较；
若比较出所述绝对值大于或等于所述设定阈值，则确定所述预测功率不满足设定条件。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的Boost变换器的无差拍控制程序，以实现第一方面中任一项所述的Boost变换器的无差拍控制方法。
第四方面，本发明实施例提供一种存储介质，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现第一方面中任一项所述的Boost变换器的无差拍控制方法。
本发明实施例提供的技术方案，通过最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到电感内阻的辨识值，对Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、Boost变换器中电感内阻的辨识值，以及预设的电感电流指令值通过无差拍控制算法进行运算，得到Boost变换器中开关管的第一预测占空比，第一预测占空比将作用于在当前开关周期之后的第二个开关周期内计算占空比，由此，通过对电感内阻进行参数辨识，使得电感内阻的辨识值能够尽可能地与电感内阻的真实值相等，以消除稳态静差，基于电感内阻的辨识值通过无差拍控制算法得到Boost变换器中开关管的占空比，实现占空比的调节。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本发明实施例示出的一种Boost变换器的电路原理示意图；
图2为本发明实施例提供的一种Boost变换器的无差拍控制方法的实施例流程图；
图3为本发明实施例提供的另一种Boost变换器的无差拍控制方法的实施例流程图；
图4为本发明实施例提供的一种Boost变换器的无差拍控制装置的实施例框图；
图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
参见图1，为本发明实施例示出的一种Boost变换器的电路原理示意图。在图1所示的Boost变换器电路中，包括：
输入电源电压为vin，电感为L，电容为C，流过电感L的电流即电感电流为iL，电感的等效电阻为Lr，开关S的占空比为d。
在一实施例中，开关S在PWM驱动信号的控制作用下可工作在“通”和“断”两种开关工作状态。
输出电压为vo，负载电流为io，作为一个可选的实现方式，可通过滑模观测器得到输出电压vo的观测值和负载电流io的观测值/>
在实践中，滑模观测器是一个算法曲线，对输出电压最大最小值通过电感电流和预设电感电流的公式进行联立，每个对应的输出电压可计算出对应的电流。
负载为R。在实践中，R可以是适用于Boost电路的任何电路元件，例如，白炽灯、电炉等，图1仅以电阻为例。
二极管为D，主要的作用是隔离，开关管S开通状态下，二极管的正极电压高于负极电压，形成反偏截止的状态，电感的储能过程就不会影响输出端电容C供电给负载R，在实践中，D还可以是适用于Boost电路的的二极管，例如，稳压、发光、整流等，图1仅以肖特基二极管为例。
Boost变换器在电感电流连续模式下工作，其工作原理是：当开关器件S闭合时，电感L上有电流通过而存储电能，电压极性是左端为正、右端为负，使肖特基二极管D截止，此时电容C对负载电阻R放电。
当开关器件S断开时，电感L上产生的反向电动势，电压极性是左端为负、右端为正，使得肖特基二极管D导通。电感L上储存的电荷经过由电感L、电感等效电阻Lr和肖特基二极管D构成的回路给负载电阻R供电，同时对电容C进行充电。在开关频率足够高的情况下，使得输出电压能保持稳定。控制方法采用无差拍电流控制方法。其中，无差拍控制是离散控制理论的一种问题，是针对特定系统，要找到可以在最短时间内让输出进入稳态的输入信号。
在图1所示的实施例中，控制系统包括：无差拍电流控制模块和PWM调制模块。输入电源电压vin、输出电压vo，以及Boost变换器的电感电流iL经无差拍电流控制模块后输出占空比d。占空比d经PWM调制模块后输出开关S的控制信号。
下面结合附图以具体实施例对本发明提供的控制方法做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。
参见图2，为本发明实施例提供的一种Boost变换器的无差拍控制方法的实施例流程图。如图2所示，该流程可包括以下步骤：
S201.在当前开关周期内，基于最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到电感内阻的辨识值。
上述最小二乘法参数辨识算法，是通过预设参数控制所达到的输出电压进行反馈，只是为了与实际要求输出电压对比，判断是否准确。通过几个联合方程式，在0<λ<1的范围内来进行运算，如果算法收敛则参数辨识完成。
通过如下式(1)分析Boost变换器中电感的预设估计值和电感内阻的预设估计值，与电感和电感内阻的真实值之间的偏差，对Boost电路输出电压稳态静差的影响，可以得知，当电感内阻的预设估计值与电感内阻的真实值相等时，Boost电路的电感电流与预设的电流指令值相等，基于此，本发明实施例提出，对Boost变换器中的电感内阻进行辨识，使得辨识出来的电感内阻值(以下称辨识值)能够尽可能地与电感内阻的真实值相等，从而消除稳态静差。
在上述式(1)中，iL(k)为Boost电路第k个开关周期的电感电流，L为Boost电路中电感，Lm为电感L的预设估计值，Lr为Boost电路中电感内阻，Lrm为电感内阻Lr的预设估计值，T为Boost电路的开关周期，iLref为Boost电路中预设的电感电流指令值。
在一实施例中，可通过如下述式(2)所示例的最小二乘辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行辨识：
其中，
在上述式(2)和式(3)中，vin为Boost电路中的输入电压，vo为Boost电路中的输出电压，λ为遗忘因子，d(k-1)为Boost电路在当前开关周期的前一个开关周期的占空比，为Boost电路中在进行控制时采用的电感内阻。
S202.基于无差拍控制算法，对Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、Boost变换器中电感内阻的辨识值，以及预设的电感电流指令值进行运算，得到Boost变换器中开关管的第一预测占空比。
S203.基于第一预测占空比确定Boost变换器中开关管在当前开关周期之后的第二个开关周期内的占空比。
以下对S202和S203进行统一说明：
上述Boost变换器的电路参数包括但不限于：输入电压vin和输出电压vo。
上述预设的电感电流的指令值是通过Boost变换器的升压原理所计算出来的，取决于目标输出电压的大小。但是，通常是在一个理想状态下进行计算，因此，上述计算出来的电感电流的指令值是一个理想状态下的值，并没有考虑电感内阻。因此，为使得Boost电路中实际输出电压能够达到目标输出电压，可以设置一个高于上述计算出来的数值的指令值。
上述无差拍控制算法中，考虑到控制器的一拍延迟，是由于通过当前控制周期数据需要在当前控制信号结束后才能够进行算法优化占空比，而下一个周期占空比需在本周期结束后立即生效，为了控制周期信号的连续性，所以会延迟一个周期的拍子在下下个周期使用算法优化后的占空比。
在一实施例中，可通过如下式(4)所示例的无差拍控制算法，对Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、Boost变换器中电感内阻的辨识值，以及预设的电感电流指令值进行运算，得到Boost变换器中算法优化后开关管的占空比(以下称第一预测占空比)。
在上述式(4)中，iL(k)为Boost电路第k个开关周期的电感电流，是基于采样周期与开关周期T相等，使得采样和调制过程同步，进而对Boost电路中的电感电流采样得到的是Boost电路的平均电感电流。
进而，将得到的第一预测占空比将在当前开关周期之后的第二个开关周期内使用，可以确定当前开关周期之后的第二个开关周期的占空比。
通过这种处理，基于得到的电感内阻的辨识值，结合预设的电感电流指令值，以及Boost变换器在当前开关周期内的电路参数，通过无差拍控制算法进行运算，得到第一预测占空比，将在当前开关周期之后的第二个开关周期内起作用，以确定在当前开关周期之后的第二个开关周期的占空比。
本发明实施例提供的技术方案，通过最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到电感内阻的辨识值，对Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、Boost变换器中电感内阻的辨识值，以及预设的电感电流指令值通过无差拍控制算法进行运算，得到Boost变换器中开关管的第一预测占空比，第一预测占空比将作用于在当前开关周期之后的第二个开关周期内计算占空比，由此，通过对电感内阻进行参数辨识，使得电感内阻的辨识值能够尽可能地与电感内阻的真实值相等，以消除稳态静差，基于电感内阻的辨识值通过无差拍控制算法得到Boost变换器中开关管的占空比，得到算法优化后的占空比，实现占空比的调节。
参见图3，为本发明实施例提供的另一种Boost变换器的无差拍控制方法的实施例流程图。如图3所示，该流程可包括以下步骤：
S301.基于无差拍控制算法，对Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、Boost变换器中电感内阻的预设估计值，以及预设的电感电流指令值进行运算，得到Boost变换器中开关管的第二预测占空比。
在实践中，考虑到控制器的一拍延迟，当前开关周期的计算的Boost变换器中开关管的占空比只能在当前开关周期之后的第一个开关周期起作用，并使得在当前开关周期之后的第二个开关周期的电感电流与预设的电感电流指令值相等。
在一实施例中，通过如下式(5)分析，Boost变换器在当前开关周期，为了使得在当前开关周期之后的第二个开关周期的预测电感电流与预设的电感电流指令值相等，首先确定在当前开关周期之后的第一个开关周期的预测电感电流(以下称第一预测电感电流)：
通过如下式(6)，基于上述式(5)确定在当前开关周期之后的第二个开关周期的预测电感电流(以下称第二预测电感电流)，使得第二预测电感电流与预设的电感电流的指令值相等：
即，
在一实施例中，通过上述式(5)和式(6)确定如下式(7)示例的无差拍控制算法，对Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、Boost变换器中电感内阻的预设估计值，以及预设的电感电流的指令值进行运算，可以得到Boost变换器中开关管的占空比(以下称第二预测占空比)。
S302.基于电感电流指令值、第二预测占空比，以及Boost变换器在当前开关周期内的电路参数，确定Boost变换器中的负载预测功率。
在一实施例中，可通过如下述式(8)示例，根据Boost变换器中预设的电感电流指令值、上述计算得到的第二预测占空比，以及Boost变换器在当前开关周期内的电路参数，得到Boost电路中负载的功率(以下称预测功率)：
P＝iLref×vin×d(k)_2 式(8)
S303.确定Boost变换器中负载的观测功率。
S304.确定观测功率与预测功率之间差值的绝对值。
S305.将绝对值与设定阈值进行比较；若比较出绝对值大于或等于设定阈值，则确定预测功率不满足设定条件，执行S307；若比较出绝对值小于设定阈值，则确定预测功率满足设定条件，执行S306。
S306.基于第二预测占空比确定Boost变换器中开关管在当前开关周期之后的第二个开关周期内的占空比。
以下对S303～S306进行统一说明：
在一实施例中，可以通过滑模观测器得到Boost电路中负载电压观测值和负载电流观测值，并对负载电压观测值和负载电流观测值进行运算，确定Boost变换器中负载的观测功率，基于此，可以计算观测功率与预测功率之间的差值并取绝对值，将该绝对值与设定的阈值进行比较，若比较出绝对值大于或等于设定阈值(例如1)，则确定预测功率不满足设定条件，执行S307；若比较出绝对值小于设定阈值，则确定预测功率满足设定条件，基于第二预测占空比确定Boost变换器中开关管在当前开关周期之后的第二个开关周期内的占空比。由于无差拍控制算法的一拍延迟，得到的第二预测占空比将在当前开关周期之后的第二个开关周期起作用，以确定当前开关周期之后的第二个开关周期的占空比。
通过这种处理，通过滑膜观测器获得负载电压、电流的观测值，以确定负载的观测功率，实时进行负载估计，基于此，可以判断负载的预测功率是否满足设定条件，在确定不满足设定条件的情况下，进行下述操作步骤，以优化功率的输出，反馈调节控制信号(即占空比)的准确性。
S307.在当前开关周期内，基于最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到电感内阻的辨识值。
S308.基于无差拍控制算法，对Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、Boost变换器中电感内阻的辨识值，以及预设的电流指令值进行运算，得到Boost变换器中开关管的第一预测占空比。
S309.基于第一预测占空比确定Boost变换器中开关管在当前开关周期之后的第二个开关周期内的占空比。
S307～S309的详细描述可参见上述实施例中的S201～S203中的相关描述，这里不再赘述。
通过图3所示流程，实现了在实际运行中通过对电感内阻进行参数辨识，使电感内阻的辨识值尽可能地与电感内阻的真实值相等，以消除稳态静差，基于电感内阻的辨识值通过无差拍控制算法，得到Boost变换器中开关管的占空比，通过滑模观测器，可以获得负载电压、负载电流的观测值，计算得到负载的观测功率，基于此，判断负载的预测功率是否满足设定条件，在确定不满足设定条件的情况下，基于最小二乘参数辨识算法进行参数辨识操作，以优化功率的输出，反馈调节控制信号(即占空比)的准确性。
与前述Boost变换器的无差拍控制方法的实施例相对应，本发明还提供Boost变换器的无差拍控制装置的实施例框图。
参见图4，为本发明实施例提供的一种Boost变换器的无差拍控制装置的实施例框图。如图4所示，该装置包括：
参数辨识模块401，用于在当前开关周期内，基于最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到所述电感内阻的辨识值；
第一确定模块402，用于基于无差拍控制算法，对所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述Boost变换器中电感内阻的辨识值，以及预设的电感电流指令值进行运算，得到所述Boost变换器中开关管的第一预测占空比；
第二确定模块403，用于基于所述第一预测占空比确定所述Boost变换器中开关管在当前开关周期之后的第二个开关周期内的目标占空比。
在一实施例中，在所述参数辨识模块401之前，还包括：(图中未示出)
功率确定模块，用于基于所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述预设的电感电流指令值，确定所述Boost变换器中负载的预测功率；
第三确定模块，用于确定所述预测功率是否满足设定条件；
第四确定模块，用于若确定所述预测功率不满足设定条件，则执行所述基于最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到所述电感内阻的辨识值的步骤。
在一实施例中，所述功率确定模块，包括：(图中未示出)
第五确定子模块，用于基于所述无差拍控制算法，对所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述Boost变换器中电感内阻的预设估计值，以及所述预设的电感电流指令值进行运算，得到所述Boost变换器中开关管的第二预测占空比；
功率确定子模块，用于基于所述电感电流指令值、所述第二预测占空比，以及所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数，确定所述Boost变换器中的负载的预测功率。
在一实施例中，所述功率确定模块，还包括：
若确定所述预测功率满足设定条件，则基于所述第二预测占空比确定所述Boost变换器中开关管在当前开关周期之后的第二个开关周期内的占空比。
在一实施例中，所述功率确定模块，还包括：
确定所述Boost变换器中负载的观测功率；
所述确定所述预测功率不满足设定条件，包括：
确定所述观测功率与所述预测功率之间差值的绝对值；
将所述绝对值与设定阈值进行比较；
若比较出所述绝对值大于或等于所述设定阈值，则确定所述预测功率不满足设定条件。
上述装置中各个模块的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
参见图5，为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，图5所示的电子设备500包括：至少一个处理器501、存储器502、至少一个网络接口504和其他用户接口503。电子设备500中的各个组件通过总线系统505耦合在一起。可理解，总线系统505用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统505除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图5中将各种总线都标为总线系统505。
其中，用户接口503可以包括显示器、键盘或者点击设备(例如，鼠标，轨迹球(trackball)、触感板或者触摸屏等。
可以理解，本发明实施例中的存储器502可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、可编程只读存储器(ProgrammableROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasablePROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(ElectricallyEPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(StaticRAM，SRAM)、动态随机存取存储器(DynamicRAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(SynchronousDRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DoubleDataRateSDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(SynchlinkDRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambusRAM，DRRAM)。本文描述的存储器502旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
在一些实施方式中，存储器502存储了如下的元素，可执行单元或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集：操作系统5021和应用程序5022。
其中，操作系统5021，包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序5022，包含各种应用程序，例如媒体播放器(MediaPlayer)、浏览器(Browser)等，用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序5022中。
在本发明实施例中，通过调用存储器502存储的程序或指令，具体的，可以是应用程序5022中存储的程序或指令，处理器501用于执行各方法实施例所提供的方法步骤，例如包括：
在当前开关周期内，基于最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到所述电感内阻的辨识值；
基于无差拍控制算法，对所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述Boost变换器中电感内阻的辨识值，以及预设的电感电流指令值进行运算，得到所述Boost变换器中开关管的第一预测占空比；
基于所述第一预测占空比确定所述Boost变换器中开关管在当前开关周期之后的第二个开关周期内的占空比。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器501中，或者由处理器501实现。处理器501可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器501中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器501可以是通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器502，处理器501读取存储器502中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuits，ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignalProcessing，DSP)、数字信号处理设备(DSPDevice，DSPD)、可编程逻辑设备(ProgrammableLogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的单元来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
本实施例提供的电子设备可以是如图5中所示的电子设备，可执行如图2-3中Boost变换器的无差拍控制方法的所有步骤，进而实现图2-3中软件服务方法的技术效果，具体请参照图2-3相关描述，为简洁描述，在此不作赘述。
本发明实施例还提供了一种存储介质(计算机可读存储介质)。这里的存储介质存储有一个或者多个程序。其中，存储介质可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器；存储器也可以包括非易失性存储器，例如只读存储器、快闪存储器、硬盘或固态硬盘；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。
当存储介质中一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述在电子设备侧执行的Boost变换器的无差拍控制方法。
所述处理器用于执行存储器中存储的Boost变换器的无差拍控制方法程序，以实现以下在电子设备侧执行的Boost变换器的无差拍控制方法的步骤：
在当前开关周期内，基于最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到所述电感内阻的辨识值；
基于无差拍控制算法，对所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述Boost变换器中电感内阻的辨识值，以及预设的电感电流指令值进行运算，得到所述Boost变换器中开关管的第一预测占空比；
基于所述第一预测占空比确定所述Boost变换器中开关管在当前开关周期之后的第二个开关周期内的占空比。
专业人员应该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。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种Boost变换器的无差拍控制方法，其特征在于，包括：
在当前开关周期内，基于最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到所述电感内阻的辨识值；所述Boost变换器的电路参数包括：输入电压vin和输出电压vo；基于无差拍控制算法，对所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述Boost变换器中电感内阻的辨识值，以及预设的电感电流指令值进行运算，得到所述Boost变换器中开关管的第一预测占空比；将所述第一预测占空比作为所述Boost变换器中开关管在当前开关周期之后的第二个开关周期内的占空比；
在所述在当前开关周期内，基于最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到所述电感内阻的辨识值之前，还包括：基于所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述预设的电感电流指令值，确定所述Boost变换器中负载的预测功率；确定所述预测功率是否满足设定条件；若确定所述预测功率不满足设定条件，则执行所述基于最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到所述电感内阻的辨识值的步骤；
所述基于所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述预设的电感电流指令值，确定所述Boost变换器中负载的预测功率，包括：基于所述无差拍控制算法，对所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述Boost变换器中电感内阻的预设估计值，以及所述预设的电感电流指令值进行运算，得到所述Boost变换器中开关管的第二预测占空比；基于所述电感电流指令值、所述第二预测占空比以及所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数，确定所述Boost变换器中的负载的预测功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若确定所述预测功率满足设定条件，则基于所述第二预测占空比确定所述Boost变换器中开关管在当前开关周期之后的第二个开关周期内的占空比。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定所述Boost变换器中负载的观测功率；
所述确定所述预测功率不满足设定条件，包括：
确定所述观测功率与所述预测功率之间差值的绝对值；
将所述绝对值与设定阈值进行比较；
若比较出所述绝对值大于或等于所述设定阈值，则确定所述预测功率不满足设定条件。
4.一种Boost变换器的无差拍控制装置，其特征在于，包括：
参数辨识模块，用于在当前开关周期内，基于最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到所述电感内阻的辨识值；所述Boost变换器的电路参数包括：输入电压vin和输出电压vo；第一确定模块，用于基于无差拍控制算法，对所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述Boost变换器中电感内阻的辨识值，以及预设的电感电流指令值进行运算，得到所述Boost变换器中开关管的第一预测占空比；第二确定模块，用于将所述第一预测占空比作为所述Boost变换器中开关管在当前开关周期之后的第二个开关周期内的占空比；
在所述参数辨识模块之前，还包括：功率确定模块，用于基于所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述预设的电感电流指令值，确定所述Boost变换器中负载的预测功率；第三确定模块，用于确定所述预测功率是否满足设定条件；第四确定模块，用于若确定所述预测功率不满足设定条件，则执行所述基于最小二乘参数辨识算法对Boost变换器中的电感内阻进行参数辨识，得到所述电感内阻的辨识值的步骤；
所述功率确定模块，包括：第五确定子模块，用于基于所述无差拍控制算法，对所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数、所述Boost变换器中电感内阻的预设估计值，以及所述预设的电感电流指令值进行运算，得到所述Boost变换器中开关管的第二预测占空比；功率确定子模块，用于基于所述电感电流指令值、所述第二预测占空比，以及所述Boost变换器在当前开关周期内的电路参数，确定所述Boost变换器中的负载的预测功率。
5.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的Boost变换器的无差拍控制程序，以实现权利要求1~3中任一项所述的Boost变换器的无差拍控制方法。
6.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现权利要求1~3中任一项所述的Boost变换器的无差拍控制方法。
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