[发明专利]一种DC‑DC变换器控制方法及系统

权利要求书

1.一种DC-DC变换器的控制方法，其特征在于，包括：‘

(1)获取DC-DC电路输出端的反馈电压值并与设定电压值进行比较得到校正误差△u；

(2)对所述校正误差△u进行判断：

若校正误差△u＝0，则维持控制DC-DC变换器主开关管的PWM控制信号不变；

若校正误差△u≠0，则计算未来时刻的期望增量Δp＝△u(1-λ^h)，同时利用传递函数u(n)＝a₁u(n-1)+a₂u(n-2)+k₁d(n-1)+k₂d(n-2)进行迭代计算未来时刻的预测增量Δm，令Δm和Δp相等计算出占空比d，并转换为下一时刻DC-DC变换器主开关管的PWM控制信号；

其中h为迭代计算的次数，Ts为采样时间，CLTR为闭环响应时间，Tr为由闭环响应时间CLTR决定的参数，其中a₁、a₂、k₁和k₂为传递函数的相关系数，所述当前时刻为第n时刻，所述未来时刻为第(n+h)时刻。

2.如权利要求1所述的DC-DC变换器的控制方法，其特征在于，所述预测增量Δm等于未来时刻的预测电压u(n+h)减去当前时刻的理论电压u(n)，

当前时刻的理论电压u(n)由所述传递函数结合前两个时刻(n-1)和(n-2)对应的电压和占空比计算得到；

未来时刻的预测电压u(n+h)的计算过程包括自由响应部分和受迫响应部分，对于自由响应部分，求解原理为令占空比的输入均为0，即

u_m(n+1)＝a₁u_m(n)+a₂u_m(n-1)+0+0

u_m(n+2)＝a₁u_m(n+1)+a₂u_m(n)+0+0

…

u_m(n+h)＝a₁u_m(n+h-1)+a₂u_m(n+h-2)+0+0

根据传递函数可以写出如下其次方程：

u_ml(p)＝a₁u_ml(p-1)+a₂u_ml(p-2)+0+0

对于已知的h,u_ml只需要从3迭代到h-1即可，初始条件为：

u_ml(2)＝u_m(n-1)

u_ml(1)＝u_m(n-2)

其中，u_m(n-1)与u_m(n-2)分别由相应时刻的传递函数迭代计算而来，

自由响应的迭代结果为u_l(n)＝u_ml(h-1)，

而受迫响应道理类似，将传递函数中的n替换为n+1得到u(n+1)＝a₁u(n)+a₂u(n-1)+k₁d(n)+k₂d(n-1)，令电压的初始状态为0，所有的输出都默认相等，即

d(n-1)＝d(n)＝d(n+1)＝…＝d(n+h)，

u(n+1)＝a₁u(n)+a₂u(n-1)+k₁d(n)+k₂d(n-1)＝0+0+k₁d(n)+k₂d(n-1)＝(k₁+k₂)d(n)，

u(n+2)＝a₁u(n+1)+a₂u(n)+k₁d(n+1)+k₂d(n)＝a₁(k₁+k₂)d(n)+0+k₁d(n)+k₂d(n-1)＝(k₁+k₂)(a₁+1)d(n)，……

以此类推得到受迫响应部分的结果为一个常数算子与占空比d(n)的乘积，

通过自由响应部分和受迫响应部分的迭代计算得到u(n+h)，将u(n+h)与u(n)作差得到Δm。