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申请/专利权人：湖南科技大学

摘要：本发明公开了一种低纹波可调直流稳压电源控制参数自整定方法，通过建立比例积分‑矢量比例积分复合控制的各控制参数K1、K2、K3、K4与该稳压电源输出电压纹波系数α和稳态精度β间的数学模型；采用多目标人工蜂鸟优化算法对其比例积分‑矢量比例积分复合控制的各控制参数进行优化，以获得各控制参数最优值与该稳压电源实际输出电流Io间的函数关系式；即可得到不同电流下所对应的最优控制参数，从而使该直流稳压电源在任意负载工况下均能获得最佳的输出电压纹波系数和稳态精度指标；本发明能够根据所得函数关系式以及电源所带负载大小，也即电源实际输出电流大小实时调节各控制参数，从而使电源在任意负载工况下均能达到最佳的运行效果。

主权项：1.一种低纹波可调直流稳压电源控制参数自整定方法，其特征在于，包括以下步骤：1建立比例积分-矢量比例积分复合控制的各控制参数K1、K2、K3、K4与该直流稳压电源输出电压纹波系数α和稳态精度β间的数学模型；具体为：S11、以Buck-Boost中频逆变电路中电感电流iL和电容电压uC为系统状态变量，建立其状态微分方程： 式中：iL为电感电流，uC为电容电压，Udc为Buck-Boost中频逆变电路输入侧直流电压实测值，d为Buck-Boost中频逆变电路中功率开关的占空比，L和C分别为Buck-Boost中频逆变电路中的电感和电容值，R为负载电阻；S12、将比例积分-矢量比例积分复合控制的传递函数代入公式1，求得Buck-Boost中频逆变电路中对应功率开关的占空比d： 式中：ΔuC为电容参考电压与其实际电压的偏差，Io为直流稳压电源实际输出电流，iL为电感电流，uC为电容电压，Udc为Buck-Boost中频逆变电路输入侧直流电压实测值，λ1和λ2为中间变量，无特殊含义；其中：λ1＝2K2tC-4K3sin5ωt5ωC-4K4cos5ωt25ω2C，λ2＝-25ω2LK1sin5ωt6ω+25LK3cos5ωt6+5LK4sin5ωt6ω，上式中，K1、K2分别为比例积分控制的比例系数和积分系数，K3、K4分别为矢量比例积分控制的比例系数和增益系数，ω为Buck-Boost中频逆变电路输出电压角频率，L和C分别为Buck-Boost中频逆变电路中的电感和电容值，t为Buck-Boost中频逆变电路的实际运行时间；S13、根据步骤S11、S12所得结果，分别建立该直流稳压电源输出电压纹波系数α、稳态精度β与该Buck-Boost中频逆变电路中占空比d的函数关系，从而分别得到纹波系数α、稳态精度β与控制参数K1、K2、K3、K4的函数关系： 式中：纹波系数α＝直流电压中交流成分的峰峰值直流电压平均值，稳态精度β＝实际输出电压-参考输出电压参考输出电压×100％，k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7均为常系数，Uoref为直流稳压电源参考输出电压；2在该直流稳压电源额定输出电流范围内任取某一电流为起点，等间距选取n组输出电流值Io；3根据步骤1所建立的数学模型，针对步骤2所选取的每一组输出电流值采用多目标人工蜂鸟优化算法对其比例积分-矢量比例积分复合控制的各控制参数进行优化，以获得所述低纹波可调直流稳压电源各组电流Io对应的各控制参数最优值；4根据步骤2选取的n组输出电流值及其通过步骤3计算所得n组最优控制参数，采用数值拟合方法得到各最优控制参数与直流稳压电源输出电流值Io间的函数关系式；5将直流稳压电源的实际输出电流值代入步骤4所得函数关系式，即可得到在该电流下所对应的最优控制参数，从而使该直流稳压电源在任意负载工况下均能获得最佳的输出电压纹波系数和稳态精度指标。

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百度查询： 湖南科技大学 低纹波可调直流稳压电源控制参数自整定方法