CN116707319A - 一种抑制母线电压波动的脉冲电源及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抑制母线电压波动的脉冲电源及其控制方法。双有源全桥变换器通过LC电路连接到直流母线；一次侧采样模块、二次侧采样模块分别连接到双有源全桥变换器和控制单元；控制单元连接到脉冲生成模块；脉冲生成模块输出控制信号，控制双有源全桥变换器的开关管；控制单元的脉冲功率识别模块通过脉冲功率调节模块连接到延时模块，脉冲功率识别模块还通过估算预测模块连接到延时模块。所述脉冲功率调节模块包括功率变化计算模块和移相比计算模块，所述估算预测模块包括自适应步长生成模块、电容电压预测模块和成本函数评估模块。本发明能够有效抑制直流母线电压的振荡，同时迅速响应脉冲功率负载的变化，确保输出端电压的高质量。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子变换器技术领域，特别是一种抑制母线电压波动的脉冲电源及其控制方法。
背景技术
随着电力电子技术的不断发展，直流舰载微电网因其高效、可靠、柔性和可控等优点，已成为舰艇电力系统的主流选择。典型的舰载微网系统中存在一些特定的负载，如雷达、声纳和电磁武器，它们会间歇性地从电源系统吸取大量的功率，这类负载统称为脉冲功率负载PPL (pulsed power loads)。为满足不同负载要求，舰载直流微网系统中使用大量的dc-dc变换器来调节电压水平。然而PPL的存在给舰载直流微电网的运行带来了潜在的危险，负载电流的瞬时变化对直流母线电压和输出电压调节造成了挑战。因此，需要具有高可靠性、电隔离和完全可控等关键特性的脉冲电源，为舰载微网中的PPL提供稳定的电能。
双有源全桥DAB (dual active bridge) 变换器因具有高效、灵活、高频电隔离、高压升降能力以及高转换效率等特点，在直流微电网中引起了广泛关注。采用先进控制方法的DAB变换器能够为PPL提供可靠的电源，并具有快速动态响应能力。然而，由于DAB变换器通常表现为恒功率负载，并且PPL会导致电流瞬时变化，可能会在舰载直流系统中引起振荡问题。
为了解决舰载直流系统中的稳定性问题，近年来对稳定策略进行了探讨。传统的方法是采用无源阻尼方法，通过外加阻尼调节阻抗抑制振荡。此外，基于PI的有源阻尼法被广泛应用于调节dc-dc变换器的输出阻抗。这些方法通常通过引入稳定反馈回路来实现。然而，当负载跳变时，特别是采用快速回路稳定时，容易出现输出电压超调的问题。此外，由于DAB变换器的精度不高，给PI参数的优化设计也带来了困难。
在电力电子变换器控制中，模型预测控制因其快速动态、易于约束、计算简单等优点而广泛使用。采用模型预测控制可以提高DAB变换器动态性能，然而在脉冲电源应用中，传统的模型预测控制无法同时解决脉冲功率负载引起的母线电压波动和动态性能缓慢问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种抑制母线电压波动的脉冲电源及其控制方法，以解决脉冲功率负载引起的母线电压波动和动态性能缓慢问题。
实现本发明目的的技术方案如下：一种抑制母线电压波动的脉冲电源，包括双有源全桥变换器，双有源全桥变换器的输入端通过LC电路连接到直流母线，输出端用于连接脉冲功率负载；还包括一次侧采样模块、二次侧采样模块、控制单元和脉冲生成模块；一次侧采样模块的输入端和输出端，分别连接到双有源全桥变换器的输入端和控制单元的输入端；二次侧采样模块的输入端和输出端，分别连接到双有源全桥变换器的输出端和控制单元的输入端；控制单元的输出端连接到脉冲生成模块；脉冲生成模块输出控制信号，控制双有源全桥变换器的开关管的开通与关断；所述控制单元包括脉冲功率识别模块、脉冲功率调节模块、估算预测模块和延时模块；脉冲功率识别模块通过脉冲功率调节模块连接到延时模块，脉冲功率识别模块还通过估算预测模块连接到延时模块；延时模块的输出端为控制单元的输出端；所述脉冲功率调节模块包括依次连接的功率变化计算模块和移相比计算模块，所述估算预测模块包括依次连接的自适应步长生成模块、电容电压预测模块和成本函数评估模块。
上述脉冲电源的控制方法，包括：
步骤1，采样双有源全桥变换器一次侧电压、一次侧电流和二次侧电压、二次侧电流；
步骤2，检测脉冲功率：将k-1时刻与k时刻的二次侧电流采样值相减得到输出电流变换值；如输出电流变换值超过阈值，则检测到脉冲功率，进入步骤3；否则，进入步骤4；
步骤3，进行脉冲功率调节，求取下一周期最优移相比D f ，转步骤5；
步骤3.1计算k时刻脉冲功率变换值，
；
其中，、/>分别为k时刻、k-1时刻二次侧电压采样值，/>、分别为k时刻、k-1时刻二次侧负载电流采样值；所述k-1时刻与k时刻相隔开关周期T；
步骤3.2计算下一周期最优移相比D f ，
；
其中，P ref 为负载的额定功率，D ki 为比例系数；
D i 为k+1时刻理想移相比，
；
式中，N为双有源全桥变换器的变压器一次侧与二次侧变比，L p 为双有源全桥变换器的辅助电感值，P o 为k时刻的负载功率，V dc_ref 为一次侧电压参考值，V LV_ref 为二次侧电压参考值；
步骤4，进行估算预测，求取下一周期最优移相比D f ，转步骤5；
步骤4.1设定移相比的预测元素集D p ，
；
其中，D old 为k时刻移相比，Δ adp 为自适应步长，
；
式中，为离散精度，/>为动态性能系数，/>是系统一次侧电压和二次侧电压的偏差值；
，f s 为开关频率，f c 为预设的外围时钟频率；
，
式中，V m 为饱和电压，为k时刻一次侧电压采样值，/>为k时刻二次侧电压采样值；
步骤4.2预测D p 中每一个元素在k+2时刻对应的一次侧电压V HV [k+2]和二次侧电压V LV [k+2]，具体为：
步骤4.2.1根据k时刻移相比D old ，计算k时刻的一次侧电流和二次侧电流，
；
步骤4.2.2预测k+1时刻的一次侧电压V HV [k+1]和二次侧电压V LV [k+1]，
；
其中，为k时刻一次侧输入电流采样值，/>为k时刻二次侧负载电流采样值，/>为一次侧电容值，/>为二次侧电容值；
步骤4.2.3预测k+1时刻，预测元素集D p 中每一个元素所对应的一次侧电流和二次侧电流/>：
；
其中，为预测元素集D p 中第j个元素；
步骤4.2.4预测k+2时刻，预测元素集D p 中每一个元素所对应的一次侧电压和二次侧电压/>：
；
步骤4.3通过成本函数，评估k+2时刻预测元素集D p 中每一个元素所对应的一次侧电压和二次侧电压/>，选取预测元素集D p 中的最优移相比：
成本函数为：
；
式中，α 1、α 2、α 3分别为目标函数、/>、/>的权重因子；
目标函数为：
；
将成本函数值的最小值所对应的移相比/>，作为下一周期最优移相比D f ；
步骤5：将最优移相比D f 延迟一个开关周期；根据延迟后的最优移相比，生成占空比均为50%的全桥脉冲方波信号g 1 、g 2 、g 3 和g 4 ；其中，g 1 和g 2 互补，g 3 和g 4 互补，g 3 相对于g 1 移相D f 个开关周期；g 1 和g 2 控制双有源全桥变换器一次侧的开关管，g 3 和g 4 控制双有源全桥变换器二次侧的开关管。
优选的，所述步骤4.3中，令α 3为自适应权重因子，即
；
其中，是直流母线电压稳定时的加权因子最小值，/>是增益系数，/>和/>由遗传算法计算而得；ΔV cap 是电压变换门限值。
本发明能够有效抑制直流母线电压的振荡，同时迅速响应脉冲功率负载的变化，确保输出端电压的高质量。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明的控制方法流程图。
图3（a）、图3（b）为传统控制方法下脉冲电源的母线电压波形图。其中，图3（a）采用PI双环控制，图3（b）表示采用传统MPC控制。
图4（a）、图4（b）为稳定策略控制下脉冲电源的母线电压和输出电压的波形图。其中，图4（a）采用基于PI的有源阻尼控制，图4（b）采用本发明的控制方法。
图5（a）、图5（b）、图5（c）为本发明采用不同权重因子α 3时，脉冲电源的母线电压和输出电压波形图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
如图1所示，一种抑制母线电压波动的脉冲电源，包括双有源全桥变换器、采样模块（一次侧采样模块、二次侧采样模块）、脉冲生成模块和控制单元。整流模块将交流电转化为直流电，连接到直流母线，再通过LC滤波器和双有源全桥变换器将直流母线电压转换为所需的电压规格输出。采样模块对双有源全桥变换器一次侧输入电流、电容电压和二次侧输出电压、二次侧电流进行采样，并将采样信息传递给控制单元。控制单元由脉冲功率识别模块、脉冲功率调节模块（由功率变化计算模块和移相比计算模块构成）、估算预测模块（由自适应步长生成模块、电容电压预测模块和成本函数评估模块构成）、延时模块和脉冲生成模块组成。脉冲功率识别模块根据采样值估算输出功率，识别负载功率脉冲性跳变，若输出功率发生跳变，则通过功率变化计算模块计算输出功率变换值，并传递给移相比计算模块输出下一周期最优移相比。若输出功率未发生跳变，则根据自适应步长生成模块生成预测元素集，传递给电容电压预测模块，电容电压预测模块根据采样值估算未来两个周期的双有源全桥变换器一次侧和二次侧电容电压值，传递给成本函数评估模块输出下一周期最优移相比。下一周期最优移相比经延时模块延时后，传递给脉冲生成模块生成驱动信号驱动开关管，实现稳定控制和快速动态响应性能。
如图2所示，上述脉冲电源的控制方法，包括以下步骤：
步骤1：设置一次侧电容电压（即一次侧电压）参考值V dc_ref 和输出电压（即二次侧电压）参考值V LV_ref ，在双有源全桥变换器的主电路采样k时刻一次侧电容电压V HV [k]、输入电流I in [k]和二次侧电容电压V LV [k]、输出电流（即负载电流）I load [k]。
步骤2：输出电流采样值I load [k]输入脉冲功率识别模块，脉冲功率识别模块设置电流变换阈值，将k-1与k时刻（k-1与k时刻相隔开关周期T）输出电流采样值进行相减，检测k-1和k时刻输出电流变换值是否超过阈值，如果输出电流变换值超过阈值，则检测到脉冲功率，进入步骤3。否则进入步骤4。
步骤 3：进行脉冲功率调节，求取下一周期最优移相比D f ：
基于k时刻和k-1时刻的输出电压、电流采样值，功率变化计算模块计算k时刻脉冲功率变换值，表达式为：
（1）
DAB变换器采用单移相调制模式，变压器原边和副边都生成50％占空比的方波，两侧全桥的两对开关管互补导通。通过调节两个全桥之间的移相比D从而控制功率的传递，单移相模式下输出功率的表达式为：
（2）
式中，N为变压器一次侧与二次侧变比之比，f s 为系统开关频率，L p 为辅助电感值，根据式（2）可计算负载跳变时刻，下一周期（即k+1时刻）理想移相比D i 为：
（3）
式中，T为开关周期，P o 为k时刻负载功率，由V LV [k]和I load [k]相乘而得，规定负载功率P o 从一次侧流向二次侧为正方向，功率变化计算模块将k时刻功率变换值给到移相比计算模块。输出最优移相比D f 可以表示如下：
（4）
其中，P ref 为负载额定功率，D ki 为比例系数，通过增大D ki 可以加快跳变时刻的变换器动态性能，但是会带来更大的电压波动。在本发明中，D ki 设置为0.25，移相比计算模块输出k+1时刻最优移相比D f 给延时模块。
步骤4：进行估算预测，求取下一周期最优移相比D f ：
通过自适应步长生成模块完成当前周期步长的计算，并输出移相比预测元素。具体实施过程如下：
DAB在单移相调制模式下，移相比D主要在以下范围工作：
（5）
为了实现移动离散控制集模型预测控制，将双有源全桥变换器控制元素D离散化：
（6）
式中，离散精度取决于所采用的控制平台，当前平台可实现的最佳精度/>：
（7）
式中，f s 为开关频率，f c 为数字控制平台的外围时钟频率（可以预设的外围时钟频率）。在一个采样周期内，以k时刻移相比工作点D old 为中心，对2u+ 1个点进行电压预测和成本函数评估，其中u是根据所需预测元素个数确定的系数。预测元素集D p 可以表示为：
（8）
此外，对一个周期内控制算法的实现时间进行评估。留给控制的时间取决于u的值，较大的u可以增加过渡动态性能，但增加了计算量。因此，本发明提出一种自适应步长方法以加快过渡动态性能而不用增大u。
是系统一次侧和二次侧电压偏差值，随系统电压波动而变换，表达式为：
（9）
式中，V m 为饱和电压，在本发明中，V m 设置为30V，自适应步长Δ adp 表达式为：
(10)
式中，是动态性能系数（根据过渡动态性能要求确定）。本发明中，/>设置为1。当电压远离参考值时，Δ adp 变大，加快过渡动态性能；当电压等于参考值时，Δ adp 等于Δ f ，从而保持精度。本发明中，将u设置为1，得到移相比的预测元素集D p 为：
(11)
用D p (j)表示元素集D p 中第j位元素(j=1,2,3)。自适应步长生成模块输出预测元素集D p 给电容电压预测模块进行电压预测。
基于预测元素集D p ，通过电压预测模块完成未来两个时刻的一次侧和二次侧电容电压预测，如下：
k时刻，DAB变换器一次侧电流i HV 和二次侧电流i LV 可以表示为：
（12）
本发明中，有两个控制目标。一方面是调节输出电压V LV ，另一方面是稳定直流母线电压V HV ，因此预测一次侧电容电压和二次侧输出电压，基于DAB的平均模型，可建立输入输出电容电压的微分方程如下：
（13）
式中，C HV 为一次侧电容值，C LV 为二次侧电容值。对式（13）进行离散化，得到k+1时刻下电压预测值为：
（14）
预测k+1时刻，预测元素集D p 中每一个元素对应的一次侧电流和二次侧电流/>：
（15）
假设输入、负载电流在一个采样周期内变化不大，k+2时刻的电压预测表达式可如下：
（16）
具体实施时，将D old 代入式（12），即可求得k时刻DAB变换器一次侧电流i HV [k]和二次侧电流i LV [k]；再将i HV [k]和i LV [k]代入式（14），求得k+1时刻一次侧电压预测值和二次侧电压预测值/>；再将/>、/>和预测元素集中第j个元素D p （j）代入式（12），即式（15），求得k+1时刻D p （j）所对应一次侧电流预测值/>和二次侧电流预测值。之后，使用式（16）即可求得k+2时刻D p （j）所对应一次侧电压预测值/>和二次侧电压预测值/>。
电容电压预测模块将每一个元素预测得到的k+2时刻一次侧电压预测值和二次侧电压预测值输出给成本函数评估模块，以选取k+1时刻的最优移相比。
通过成本函数评估模块评估电容电压预测值，选取最优移相比。
考虑到计算延迟，预测范围为两个工作周期。本发明提出成本函数如下：
(17)
式中，α 1，α 2，α 3分别为目标函数G 1，G 2，G 3的权重因子，目标函数的表达式为：
(18)
式中，G 1、G 2、G 3分别为双有源全桥变换器二次侧输出电压目标函数，抑制输出电压抖动目标函数、一次侧输入电压目标函数。G 1负责将输出电压V LV 调节到参考值V LV_ref 。G 2负责降低电压偏差，可以实现谐振阻尼和抗采样噪声增强。G 3负责抑制直流侧电压振荡。当V LV 远离参考值时，G 1在成本函数中占主导地位。当V LV 接近V LV_ref 时，G 2和G 3开始生效。G 2限制V HV 的变化，防止了V HV 由于模拟到数字采样噪声而产生的抖动。G 3抑制直流侧电压振荡。
具体实施时，将预测元素集D p 中，移相比D p (j)分别预测得到的一次侧、二次侧电容电压预测值和/>代入成本函数ct计算，得到D p (j)对应的成本函数值ct(j)，将成本函数值ct(j)进行排序并选出最小成本函数值所对应的移相比，输出为k+1时刻的最优移相比D f 给延时模块。
当加权因子α 3较大时，脉冲电源可以获得较快的稳态响应，但同时会产生较大的稳态误差，同时会造成较大的输出电压震荡；当加权因子α 3较小时，系统稳定性难以保证。因此，本发明还提出一种自适应加权因子α 3为：
（19）
其中，a 3m 是直流母线电压稳定时的加权因子最小值，a 3n 是增益系数，ΔV cap 是电压变换门限值，本发明设置为30。α 3随着直流侧电压振动而自动调整，当直流侧电压变换值为0时，α 3=a 3m ，当直流侧电压变换值=ΔV cap 时，α 3=a 3m +a 3n 。本发明采用遗传算法（GeneticAlgorithm, GA）优化控制器的参数。在遗传算法的优化过程中，首先定义优化参数的搜索空间，即a 3m 和a 3n 的范围。然后，使用GA来不断迭代生成新的参数组合，并通过预设的适应度函数来评估每个参数组合的性能。在每一代迭代中，根据适应度函数的评估结果，保留表现较好的个体，并使用交叉等操作来生成新的个体，直到达到预设的迭代次数或收敛阈值。通过上述方法，得到了最优的a 3m 和a 3n 值。其中a 3m =0.3，a 3n =1.6。
步骤5：延时模块将最优移相比延迟一个开关周期后传递给脉冲生成模块。在脉冲生成模块中，开关管驱动芯片利用控制单元传递的最优移相比信号，分别在原边和副边生成了两对互补的方波信号，命名为g 1 、g 2 和g 3 、g 4 。这些方波信号的占空比均为50%。此外，二次侧全桥脉冲信号g 3 相对于一次侧全桥脉冲信号g 1 会移相D f 个开关周期的时间。具体来说，g 1 信号用于控制一次侧开关管T 1 和T 4 的导通，g 2 信号用于控制一次侧开关管T 2 和T 3 的导通。而g 3 信号则控制二次侧开关管T 5 和T 8 的导通，g 4 信号则控制二次侧开关管T 6 和T 7 的导通。
仿真实验
用Matlab/Simulink搭建仿真模型，并对所提方案进行验证，具体实施过程如下：用时域仿真验证本发明所提出脉冲电源控制方法的稳态性能和瞬态性能。
传统控制方法无法抑制脉冲负载引起的母线电压波动，降低电能质量，采用传统方法控制脉冲电源，对一次侧母线电压、二次侧输出电压和输出电流振幅误差进行比较。图3（a）、图3（b）分别为采用传统PI双环控制策略、传统MPC。
如图3（a）所示，采用传统的PI双环控制时，脉冲电源在负载停止运行时，能抑制母线电压，在脉冲负载工作时，不能有效抑制母线电压波动，且二次侧输出电压在负载跳变波动明显。如图3（b）所示，采用传统的MPC控制时，脉冲电源在负载停止运行时，能抑制母线电压，在脉冲负载工作时，不能有效抑制母线电压波动，但传统MPC能有效抑制一次侧母线电压波动对二次侧输出电压的影响。
通过观察图像可以发现，在传统控制方法下，脉冲电源的母线电压存在、剧烈波动现象，严重影响了电能的质量，验证了采用传统PI双环和MPC控制的脉冲电源不能抑制母线电压波动，无法为脉冲负载提供良好的输出电压。
脉冲电源需要在抑制母线电压的同时实时满足脉冲负载的电压需求，对基于PI的主动阻尼稳定策略和本发明提出的PPM-MPC性能进行比对，图4（a）、图4（b）为脉冲电源的输出电压瞬态性能比较结果，分别将不同控制方法下的母线电压、输出电压和输出电流进行比较。
如图4（a）所示，采用基于PI控制器的有源阻尼控制，在脉冲负载工作时，二次侧电压超调量为20V，达到稳态所需要的时间为100ms。如图4（b）所示，采用本发明所提出的PPM-MPC，脉冲负载工作时，二次侧电压超调量为4.6V，达到稳态所需要的时间为26ms。
观察图像可以发现，基于PI的有源阻尼控制并不确保输出端电压和电流的高质量，而本发明所提出带脉冲功率模块的PPM-MPC二次侧电压超调量远低于PI主动阻尼控制，同时具有更优秀的动态性能。通过对比说明了本发明所提出的PPM-MPC能在抑制母线电压的同时，快速准确响应脉冲功率负载的功率瞬时变化。
在多目标控制中，模型预测控制通过调节不同控制目标的加权因子以优化控制性能，在本文中主要调节加权因子α 3以实现稳定性能和快速脉冲响应性能的优化。图5（a）、图5（b）、图5（c）为不同加权因子α 3下，脉冲电源的综合性能比较结果，分别将不同控制方法下的母线电压、输出电压、输出电流进行比较。
如图5（a）所示，当加权因子α 3=0.1时，脉冲负载工作时，二次侧电压超调量为4V，瞬态性能良好，但是母线电压抑制能力较弱，母线电压达到稳态所需要的时间为150ms。如图5（b）所示，当加权因子α 3=1.6时，脉冲负载工作时，二次侧电压超调量为33V，母线电压达到稳态所需要的时间为66ms。采用本发明提出的自适应α 3，脉冲负载工作时，二次侧电压超调量为4.6V，母线电压达到稳态所需要的时间为26ms。
观察图像可以发现，过小的α 3不能有效抑制母线电压波动；过大的α 3造成较大的输出电压震荡；优化的自适应权重因子α 3能达到输出电压动态响应性能和母线电压波动抑制性能的优化效果。通过上述的比较，验证了本发明所提出的自适应控制因子α 3，能实现母线电压稳定性能和输出电压动态性能的优化。
综上所述，本发明所提出的脉冲电源控制方法在有效地抑制直流电压的振荡的同时，能快速跟随脉冲功率负载变换，保证输出侧电压和电流质量，方法简单、成本低。
Claims (3)
1.一种抑制母线电压波动的脉冲电源，其特征在于，包括双有源全桥变换器，双有源全桥变换器的输入端通过LC电路连接到直流母线，输出端用于连接脉冲功率负载；
还包括一次侧采样模块、二次侧采样模块、控制单元和脉冲生成模块；一次侧采样模块的输入端和输出端，分别连接到双有源全桥变换器的输入端和控制单元的输入端；二次侧采样模块的输入端和输出端，分别连接到双有源全桥变换器的输出端和控制单元的输入端；控制单元的输出端连接到脉冲生成模块；脉冲生成模块输出控制信号，控制双有源全桥变换器的开关管的开通与关断；
所述控制单元包括脉冲功率识别模块、脉冲功率调节模块、估算预测模块和延时模块；脉冲功率识别模块通过脉冲功率调节模块连接到延时模块，脉冲功率识别模块还通过估算预测模块连接到延时模块；延时模块的输出端为控制单元的输出端；
所述脉冲功率调节模块包括依次连接的功率变化计算模块和移相比计算模块，所述估算预测模块包括依次连接的自适应步长生成模块、电容电压预测模块和成本函数评估模块。
2.如权利要求1所述的一种抑制母线电压波动的脉冲电源的控制方法，其特征在于，包括：
步骤1，采样双有源全桥变换器一次侧电压、一次侧电流和二次侧电压、二次侧电流；
步骤2，检测脉冲功率：将k-1时刻与k时刻的二次侧电流采样值相减得到输出电流变换值；如输出电流变换值超过阈值，则检测到脉冲功率，进入步骤3；否则，进入步骤4；
步骤3，进行脉冲功率调节，求取下一周期最优移相比D f ，转步骤5；
步骤3.1计算k时刻脉冲功率变换值 ，
；
其中，、/>分别为k时刻、k-1时刻二次侧电压采样值，/>、/>分别为k时刻、k-1时刻二次侧负载电流采样值；所述k-1时刻与k时刻相隔开关周期T；
步骤3.2计算下一周期最优移相比D f ，
；
其中，P ref 为负载的额定功率，D ki 为比例系数；
D i 为k+1时刻理想移相比，
；
式中，N为双有源全桥变换器的变压器一次侧与二次侧变比，L p 为双有源全桥变换器的辅助电感值，P o 为k时刻的负载功率，V dc_ref 为一次侧电压参考值，V LV_ref 为二次侧电压参考值；
步骤4，进行估算预测，求取下一周期最优移相比D f ，转步骤5；
步骤4.1设定移相比的预测元素集D p ，
；
其中，D old 为k时刻移相比，Δ adp 为自适应步长，
；
式中，为离散精度，/>为动态性能系数，/>是系统一次侧电压和二次侧电压的偏差值；
，f s 为开关频率，f c 为预设的外围时钟频率；
，
式中，V m 为饱和电压，为k时刻一次侧电压采样值，/>为k时刻二次侧电压采样值；
步骤4.2预测D p 中每一个元素在k+2时刻对应的一次侧电压V HV [k+2]和二次侧电压V LV [k +2]，具体为：
步骤4.2.1根据k时刻移相比D old ，计算k时刻的一次侧电流和二次侧电流/>，
；
步骤4.2.2预测k+1时刻的一次侧电压V HV [k+1]和二次侧电压V LV [k+1]，
；
其中，为k时刻一次侧输入电流采样值，/>为k时刻二次侧负载电流采样值，为一次侧电容值，/>为二次侧电容值；
步骤4.2.3预测k+1时刻，预测元素集D p 中每一个元素所对应的一次侧电流和二次侧电流/>：
；
其中，为预测元素集D p 中第j个元素；
步骤4.2.4预测k+2时刻，预测元素集D p 中每一个元素所对应的一次侧电压和二次侧电压/>：
；
步骤4.3通过成本函数，评估k+2时刻预测元素集D p 中每一个元素所对应的一次侧电压和二次侧电压/>，选取预测元素集D p 中的最优移相比：
成本函数为：
；
式中，α 1、α 2、α 3分别为目标函数、/>、/>的权重因子；
目标函数为：
；
将成本函数值的最小值所对应的移相比/>，作为下一周期最优移相比D f ；
步骤5：将最优移相比D f 延迟一个开关周期；根据延迟后的最优移相比，生成占空比均为50%的全桥脉冲方波信号g 1 、g 2 、g 3 和g 4 ；其中，g 1 和g 2 互补，g 3 和g 4 互补，g 3 相对于g 1 移相D f 个开关周期；g 1 和g 2 控制双有源全桥变换器一次侧的开关管，g 3 和g 4 控制双有源全桥变换器二次侧的开关管。
3.如权利要求2所述的一种抑制母线电压波动的脉冲电源的控制方法，其特征在于，所述步骤4.3中，令α 3为自适应权重因子，即
；
其中，是直流母线电压稳定时的加权因子最小值，/>是增益系数，/>和/>由遗传算法计算而得；ΔV cap 是电压变换门限值。
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