一种CUK变换器的控制方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种CUK变换器的控制方法、系统、设备及介质，方法包括：根据CUK变换器上一时刻输出电压和CUK变换器的期望输出电压，分别得到第一模糊输入量和第二模糊输入量；将第一模糊输入量和第二模糊输入量输入到模糊控制器，得到第一模糊输出量和第二模糊输出量；根据CUK变换器上一时刻输出电压和CUK变换器的期望输出电压，第一输出伸缩模糊量和第二输出伸缩模糊量；根据第一模糊输出量、第二模糊输出量、第一输出伸缩模糊量和第二输出伸缩模糊量，得到PI输入量；将PI输入量输入到PI控制器，确定控制信号；CUK变换器根据控制信号运行；本发明专利技术能够提高系统的自适应能力。本发明专利技术能够提高系统的自适应能力。本发明专利技术能够提高系统的自适应能力。

【技术实现步骤摘要】
一种CUK变换器的控制方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及电力电子装置控制
，特别涉及一种CUK变换器的控制方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]现有工程上应用上CUK变换器控制策略是以PI控制方法来提高系统稳定性。但在实际的CUK变换器中，所包括的电感、电容等元器件中有许多无法测量的寄生参数，所以CUK变换器是一个非线性的系统，那么在PI控制方法下需要对系统进行精确的建模，因为寄生参数的存在而导致建模的精确性无法保证，所以在该控制方式下CUK变换器的输出电压容易出现超调和振荡，难以达到满意的控制效果。传统PI控制方法对于负载较大扰动时的抑制能力也较弱，存在抗干扰能力较差，系统的动态响应较慢等不足等缺点。
[0003]现有的模糊PI控制的CUK变换器相比于传统PI控制，模糊控制的效果有明显提升。但是模糊控制器系统的自适应能力不强，当系统输出的变化超出合理的控制范围时，系统输出的波动也会随之变大，如此下来将会给系统的稳定带来一定的隐患。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种CUK变换器的控制方法，能够提高系统的自适应能力。
[0005]本专利技术还提出一种具有上述CUK变换器的控制方法的系统、电子设备和介质。
[0006]根据本专利技术的第一方面实施例的一种CUK变换器的控制方法，应用于CUK 变换器的控制系统，CUK变换器的控制系统包括：处理模块、模糊控制器、PI 控制器、以及CUK变换器,所述处理模块分别与所述模糊控制器、所述PI控制器连接，所述CUK变换器与所述PI控制器连接；
[0007]所述CUK变换器的控制方法包括：
[0008]所述处理模块根据所述CUK变换器上一时刻的输出电压和所述CUK变换器的期望输出电压，分别得到第一模糊输入量和第二模糊输入量；
[0009]将所述第一模糊输入量和所述第二模糊输入量输入到所述模糊控制器，以通过所述模糊控制器根据所述第一模糊输入量和所述第二模糊输入量，分别得到第一模糊输出量和第二模糊输出量；
[0010]所述处理模块根据所述CUK变换器上一时刻的输出电压和所述CUK变换器的期望输出电压，分别得到第一输出伸缩模糊量和第二输出伸缩模糊量；
[0011]根据所述第一模糊输出量、所述第二模糊输出量、所述第一输出伸缩模糊量和所述第二输出伸缩模糊量，分别得到第一PI输入量和第二PI输入量；
[0012]将所述第一PI输入量和所述第二PI输入量输入到所述PI控制器，以通过所述PI控制器根据所述第一PI输入量和所述第二PI输入量确定控制信号；
[0013]所述CUK变换器根据所述控制信号运行。
[0014]根据本专利技术实施例的一种CUK变换器的控制方法，至少具有如下有益效果：通过反馈的CUK变换器上一时刻的输出电压，动态调节第一输出伸缩模糊量和第二输出伸缩模糊量，从而动态地调整PI控制器，PI控制器因此调整输出到CUK 变换器的控制信号，提高系统的自适应能力。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述处理模块根据所述CUK变换器上一时刻的输出电压和所述CUK变换器的期望输出电压，分别得到第一模糊输入量和第二模糊输入量包括：
[0016]所述处理模块根据所述CUK变换器上一时刻的输出电压和所述CUK变换器的期望输出电压，得到电压误差；
[0017]根据所述电压误差，得到电压误差变化率；
[0018]根据所述电压误差和所述电压误差变化率，分别得到第一模糊输入量和第二模糊输入量。
[0019]根据本专利技术的一些实施例，根据所述电压误差和所述电压误差变化率，分别得到第一模糊输入量和第二模糊输入量包括：
[0020]根据所述电压误差变化率和所述电压误差，得到第一输入伸缩模糊量和第二输入伸缩模糊量；
[0021]根据所述第一输入伸缩模糊量和第一量化因子，得到第一模糊输入量；并且根据所述第二输入伸缩模糊量和第二量化因子，得到第二模糊输入量。
[0022]根据本专利技术的一些实施例，根据所述第一模糊输出量、所述第二模糊输出量、所述第一输出伸缩模糊量和所述第二输出伸缩模糊量，分别得到第一PI输入量和第二PI输入量包括：
[0023]根据所述第一模糊输出量和第一比例因子，得到第三模糊输出量；并且根据所述第二模糊输出量和第二比例因子，得到第四模糊输出量；
[0024]根据所述第三模糊输出量和所述第一输出伸缩模糊量，得到第一PI输入量；并且根据所述第四模糊输出量和所述第二输出伸缩模糊量，得到第二PI输入量。
[0025]根据本专利技术的一些实施例，PI控制器根据所述第一PI输入量和所述第二PI 输入量确定控制信号包括：
[0026]将所述第一PI输入量和比例环节的固定量相加，得到比例环节的参数；
[0027]并将所述第二PI输入量和积分环节的固定量相加，得到积分环节的参数；
[0028]根据所述比例环节的参数和所述积分环节的参数，得到控制信号。
[0029]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述第一伸缩模糊量和第一量化因子，得到第一模糊输入量包括：
[0030]将所述第一伸缩模糊量和第一量化因子进行相乘处理，得到的结果即为第一模糊输入量；
[0031]所述根据所述第二伸缩模糊量和第二量化因子，得到第二模糊输入量包括：
[0032]将所述第二伸缩模糊量和第二量化因子进行相乘处理，得到的结果即为第二模糊输入量。
[0033]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述第一模糊输出量和第一比例因子，得到第三模糊输出量包括：
[0034]将所述第一模糊输出量和第一比例因子进行相乘处理，得到的结果即为第三模糊
输出量；根据所述第二模糊输出量和第二比例因子，得到第四模糊输出量包括：
[0035]将所述第二模糊输出量和第二比例因子进行相乘处理，得到的结果即为第四模糊输出量。
[0036]根据本专利技术的第二方面实施例的一种CUK变换器的控制系统，包括：
[0037]处理模块、模糊控制器、PI控制器、以及CUK变换器,处理模块分别与模糊控制器、PI控制器连接，CUK变换器分别与处理模块、PI控制器连接；
[0038]所述处理模块包括：
[0039]反馈电路、微分器、第一乘法器、输入伸缩因子模糊控制器、第一量化因子生成器、第二量化因子生成器、第二乘法器、第一比例因子生成器、第三乘法器、第四乘法器、第二比例因子生成器、第五乘法器、第六乘法器、以及输出伸缩因子模糊控制器；
[0040]所述反馈电路分别与所述CUK变换器、所述微分器、所述第一乘法器连接，用于接收所述CUK变换器反馈的上一刻输出电压，并且根据所述CUK变换器上一时刻的输出电压和所述CUK变换器的期望输出电压，得到电压误差；所述反馈电路将所述电压误差发送到所述微分器、所述输入伸缩因子模糊控制器和所述输出伸缩因子模糊控制器；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CUK变换器的控制方法，其特征在于，应用于CUK变换器的控制系统，CUK变换器的控制系统包括：处理模块、模糊控制器、PI控制器、以及CUK变换器,所述处理模块分别与所述模糊控制器、所述PI控制器连接，所述CUK变换器与所述PI控制器连接；所述CUK变换器的控制方法包括：所述处理模块根据所述CUK变换器上一时刻的输出电压和所述CUK变换器的期望输出电压，分别得到第一模糊输入量和第二模糊输入量；将所述第一模糊输入量和所述第二模糊输入量输入到所述模糊控制器，以通过所述模糊控制器根据所述第一模糊输入量和所述第二模糊输入量，分别得到第一模糊输出量和第二模糊输出量；所述处理模块根据所述CUK变换器上一时刻的输出电压和所述CUK变换器的期望输出电压，分别得到第一输出伸缩模糊量和第二输出伸缩模糊量；根据所述第一模糊输出量、所述第二模糊输出量、所述第一输出伸缩模糊量和所述第二输出伸缩模糊量，分别得到第一PI输入量和第二PI输入量；将所述第一PI输入量和所述第二PI输入量输入到所述PI控制器，以通过所述PI控制器根据所述第一PI输入量和所述第二PI输入量确定控制信号；所述CUK变换器根据所述控制信号运行。2.根据权利要求1所述的CUK变换器的控制方法，其特征在于，所述处理模块根据所述CUK变换器上一时刻的输出电压和所述CUK变换器的期望输出电压，分别得到第一模糊输入量和第二模糊输入量包括：所述处理模块根据所述CUK变换器上一时刻的输出电压和所述CUK变换器的期望输出电压，得到电压误差；根据所述电压误差，得到电压误差变化率；根据所述电压误差和所述电压误差变化率，分别得到第一模糊输入量和第二模糊输入量。3.根据权利要求2所述的CUK变换器的控制方法，其特征在于，根据所述电压误差和所述电压误差变化率，分别得到第一模糊输入量和第二模糊输入量包括：根据所述电压误差变化率和所述电压误差，得到第一输入伸缩模糊量和第二输入伸缩模糊量；根据所述第一输入伸缩模糊量和第一量化因子，得到第一模糊输入量；并且根据所述第二输入伸缩模糊量和第二量化因子，得到第二模糊输入量。4.根据权利要求1所述的CUK变换器的控制方法，其特征在于，根据所述第一模糊输出量、所述第二模糊输出量、所述第一输出伸缩模糊量和所述第二输出伸缩模糊量，分别得到第一PI输入量和第二PI输入量包括：根据所述第一模糊输出量和第一比例因子，得到第三模糊输出量；并且根据所述第二模糊输出量和第二比例因子，得到第四模糊输出量；根据所述第三模糊输出量和所述第一输出伸缩模糊量，得到第一PI输入量；并且根据所述第四模糊输出量和所述第二输出伸缩模糊量，得到第二PI输入量。5.根据权利要求1所述的CUK变换器的控制方法，其特征在于，PI控制器根据所述第一PI输入量和所述第二PI输入量确定控制信号包括：
将所述第一PI输入量和比例环节的固定量相加，得到比例环节的参数；并将所述第二PI输入量和积分环节的固定量相加，得到积分环节的参数；根据所述比例环节的参数和所述积分环节的参数，得到控制信号。6.根据权利要求3所述的CUK变换器的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一伸缩模糊量和第一量化因子，得到第一模糊输入量包括：将所述第一伸缩模糊量和第一量化因子进行相乘处理，得到的结果即为第一模糊输入量；所述根据所述第二伸缩模糊量和第二量化因子，得到第二模糊输入量包括：将所述第二伸缩模糊量和第二量化因子进行相乘处理，得到的结果即为第二模糊输入量。7.根据权利要求4所述的CUK变换器的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一模糊输出量和第一比例因子，得到第三模糊输出量包括：将所述第一模糊输出量和第一比例因子进行相乘处理，得到的结果即为第三模糊输出量；根据所述第二模糊输出量和第二比例因子，得到第四模糊输出量包括：将所述第二模糊输出量和第二比例因子进行相乘处理，得到的结果即为第四模糊输出量。8.一种CUK变换器的控制系统，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈莉莉，郑焕腾，纪团龙，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：