江苏大学丁世宏获国家专利权
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龙图腾网获悉江苏大学申请的专利一种双相交错并联DC-DC变换器的自适应MPC控制方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN114499187B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-02发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210041902.4,技术领域涉及:H02M3/158;该发明授权一种双相交错并联DC-DC变换器的自适应MPC控制方法是由丁世宏;詹志文;刘陆;马莉设计研发完成,并于2022-01-14向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种双相交错并联DC-DC变换器的自适应MPC控制方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种双相交错并联DC‑DC变换器的自适应MPC控制方法,属于车载充电器领域。在该控制方法下,系统的输出电压稳定性高,跟踪速度快。主要步骤为:1,建立系统的动态模型,利用动态模型,将其离散化,得到系统离散模型;2,建立观测器模块,估算系统中的状态变量,得到输入电压以及负载电阻的观测值;3,建立MPC控制器,在电压外环中,通过比例环节得出电流参考值,最后对模型下一时刻进行预测。本发明的优点:其一,系统在负载或者输入电压出现扰动能快速自动做出反应,提高输出电压跟踪参考值的精度;其二,显著优化了传统MPC方法中的控制效果,减少了潜在的抖振和超调问题;其三,所述控制方法结构简单,运算量小,便于实现。
本发明授权一种双相交错并联DC-DC变换器的自适应MPC控制方法在权利要求书中公布了:1.一种双相交错并联DC-DC变换器的自适应MPC控制方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1,根据双相交错并联boost变换器控制系统工作原理建立状态空间表达式; 步骤2,基于上一步数学模型建立滑模观测器,并设计输入电压以及负载电阻作为观测器的自适应参数; 步骤3,分析MPC控制器需要满足的条件,建立交错并联boost变换器的离散模型,对未来时刻的输出电压以及电感电流变化趋势进行预测; 步骤4,结合观测得到的输入电压以及负载,算出各相电感电流的参考值,并通过与采样值结合起来,构建出系统的目标优化函数; 步骤5,最小化步骤五中构建的目标优化函数,求解基于交错并联boost变换器的控制输入,作为下一刻的占空比输入值; 所述步骤1中,系统状态空间充分考虑了电容电压误差Z信息,进而引入了新的状态变量电感电流,表达式具体表示如下: 其中,x1、x2分别代表iL1、iL2;Z=Vc-Vref,L1、L2代表着电路中各相等效电感值,C代表着电路中等效电容值,Vref代表输出电压参考值,θ代表负载阻值的倒数; 所述步骤3中,基于系统状态空间表达式1,建立双相交错并联Boost变换器系统的离散模型表示为: 其中,Ts代表采样周期,Vink代表着采样第k时刻的输入电压值,θk代表着采样第k时刻的负载电阻的倒数,iL1k、iL2k代表着各相采样第k时刻的电感电流采样值,Zk代表着采样第k时刻的输出电压采样值与输入参考值的差值,u1k、u2k∈0,1代表着各相采样第k时刻的控制输入; 将表达式3和4简化成统一离散模型表达式可得: Xi=1,2k+1=AXik+BXikuik+Cuik+D5 其中
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