[发明专利]一种小功率Buck直流变换器负载电阻的辨识方法

说明书

本发明提供一种小功率Buck直流变换器负载电阻的辨识方法，包括以下步骤：S1：根据负载调整率分析，建立小功率Buck直流变换器的负载辨识观测器；S2：根据建立的负载辨识观测器获取观测量S3：根据由负载辨识观测器获取的观测量建立小功率Buck变换器的负载辨识模型；S4：结合萤火虫算法，对小功率Buck变换器的负载辨识模型进行求解，获取小功率Buck变化器的负载电阻的辨识估计值。与现有技术相比，本发明能够在小功率电源在不测量负载电流时对负载电阻进行辨识，以便有效控制电路使其长期稳定工作。

技术领域

本发明涉及电子功率变换器技术领域，尤其是涉及一种小功率Buck直流变换器负载电阻的辨识方法。

背景技术

Buck变换器，有着功耗小，效率高的优点。因为其特性被广泛的使用在长时间、高可靠产品中，如：工作年限为25年的海底观测网、工作年限为10年以上的卫星供电系统等。精确获得负载电阻的参数，能够满足系统长期稳定工作的目标。

但Buck变换器负载电阻参数会受到温度等影响，往往随着工作时长会与标称参数存在一定误差。部分电源运行环境诸如太空、海底等环境复杂多变，难以由人员到达现场对设备监测维护。同时为了满足电路长期稳定工作等条件，需要减少电路内部多余的测量点，使得电路中可测量的参数减少，导致无法采集负载电流获得负载电阻。而随着负载电阻的变化，会导致Buck变换器稳定性发生变化，造成电源模块无法长期稳定的工作。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种小功率Buck 直流变换器负载电阻的辨识方法，该方法能够在小功率电源在不测量负载电流时对负载电阻进行辨识，以便有效控制电路使其长期稳定工作。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种小功率Buck直流变换器负载电阻的辨识方法，包括以下步骤：

S1：建立小功率Buck直流变换器的负载辨识观测器；

S2：根据建立的负载辨识观测器获取观测量

S3：根据由负载辨识观测器获取的观测量建立小功率Buck变换器的负载辨识模型；

S4：结合萤火虫算法，对小功率Buck变换器的负载辨识模型进行求解，获取小功率Buck变化器的负载电阻的辨识估计值。

优选地，负载辨识观测器包括与小功率Buck变换器的负载并联的电阻，与电阻并联的电压表，以及与电阻串联的电流表和用于发射信号滤波的FU。

优选地，由负载辨识观测器获取的观测量包括负载调整率δ、小功率Buck直流变换器的母线电压、流经负载辨识观测器的电流和负载辨识观测器的电阻。

优选地，所述S3执行前，还包括对由负载辨识观测器获取的观测量进行滤波的步骤。

优选地，所述滤波的步骤采用的公式具体为：

式中：I_s,R_s为第s种工作功率的负载电流和负载；δ_sq,R_*sq,V_*sq,I_*sq分别为第s 种工作功率下第q组的电源广义负载调整率、观测器电阻、母线电压和观测器电流。

优选地，所述小功率Buck变换器的负载辨识模型的目标函数具体为：

式中：δ为电源负载调整率；I、R为电源负载电流、负载电阻；V_*为并联电阻后小功率Buck直流变换器的母线电压；_*、R_*为流经负载观测器的电流和负载观测器的电阻。

优选地，所述S4的具体步骤为：