本發(fā)明涉及電源控制領(lǐng)域，特別涉及一種pfc電路控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)工業(yè)用電源的前級pfc（power?factor?correction，功率因數(shù)校正）電路的控制策略為pi（proportional-integral，比例-積分）雙環(huán)控制，這種控制策略的優(yōu)勢在于其參數(shù)較少，相對易于調(diào)節(jié)。然而，在實(shí)際工程應(yīng)用中，pfc電路在整流和升壓過程中不可避免地會(huì)受到輸入電壓波動(dòng)的影響，導(dǎo)致輸出電壓中存在較大的二倍工頻紋波。這個(gè)二倍工頻紋波被采樣電路采集，并傳輸?shù)絛sp（digital?signal?processor，數(shù)字信號處理器）中，用以構(gòu)建控制pfc電路的參考電流。當(dāng)dsp嘗試構(gòu)建參考電流時(shí)，二倍工頻紋波會(huì)在電流內(nèi)環(huán)中引入額外的非線性，從而產(chǎn)生高次諧波分量。

2、為了防止二倍工頻紋波進(jìn)一步對電壓外環(huán)造成影響，常用的控制策略是降低電壓外環(huán)的帶寬。但是降低帶寬導(dǎo)致電壓外環(huán)對輸出電壓波動(dòng)的響應(yīng)速度減慢，在負(fù)載突然增加或減少時(shí)，由于電壓外環(huán)的調(diào)節(jié)速度降低，pfc電路無法迅速補(bǔ)償負(fù)載變化引起的電流波動(dòng)，導(dǎo)致輸出電壓出現(xiàn)較大波動(dòng)，嚴(yán)重影響了pfc電路及其后級電源在負(fù)載投切時(shí)的響應(yīng)性能。

3、因此，如何提供一種解決上述技術(shù)問題的方案是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種pfc電路控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，能夠減輕電壓控制器的負(fù)擔(dān)，在負(fù)載變化時(shí)，前饋值能夠快速給定，使得pfc電路可以迅速響應(yīng)負(fù)載變化，提高了動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種pfc電路控制方法，包括：

3、獲取pfc電路的輸出電壓信號，以及電壓外環(huán)基于所述輸出電壓信號生成的初始參考電流信號；

4、利用所述輸出電壓信號和所述pfc電路中的電感對應(yīng)的電流信號，得到負(fù)載電流擾動(dòng)信號；

5、根據(jù)所述初始參考電流信號和所述負(fù)載電流擾動(dòng)信號，得到電流內(nèi)環(huán)的實(shí)際參考電流信號。

6、可選的，利用所述輸出電壓信號和所述pfc電路中的電感對應(yīng)的電流信號，得到負(fù)載電流擾動(dòng)信號的過程包括：

7、將所述輸出電壓信號和所述pfc電路中的電感對應(yīng)的電流信號輸入擾動(dòng)觀測器，估算負(fù)載電流擾動(dòng)信號；所述擾動(dòng)觀測器基于所述pfc電路的數(shù)學(xué)模型創(chuàng)建。

8、可選的，將所述輸出電壓信號和所述pfc電路中的電感對應(yīng)的電流信號輸入擾動(dòng)觀測器，估算負(fù)載電流擾動(dòng)信號的過程包括：

9、將所述輸出電壓信號輸入擾動(dòng)觀測器的觀測模塊，得到預(yù)測信號；所述觀測模塊基于濾波器和所述數(shù)學(xué)模型的逆模型創(chuàng)建；

10、將所述pfc電路中的電感對應(yīng)的電流信號輸入所述擾動(dòng)觀測器的第一濾波模塊，得到濾波后的電流信號；所述第一濾波模塊基于所述濾波器創(chuàng)建；

11、根據(jù)所述預(yù)測信號和所述濾波后的電流信號，得到負(fù)載電流擾動(dòng)信號。

12、可選的，根據(jù)所述預(yù)測信號和所述濾波后的電流信號，得到負(fù)載電流擾動(dòng)信號的過程包括：

13、根據(jù)所述濾波后的電流信號和所述預(yù)測信號，得到中間電流擾動(dòng)信號；

14、利用所述擾動(dòng)觀測器的第二濾波模塊，對所述中間電流擾動(dòng)信號中的二倍工頻紋波進(jìn)行濾波，得到負(fù)載電流擾動(dòng)信號。

15、可選的，所述pfc電路控制方法還包括：

16、獲取所述pfc電路的數(shù)學(xué)模型；

17、基于所述數(shù)學(xué)模型確定擾動(dòng)觀測結(jié)構(gòu)和擾動(dòng)觀測參數(shù)；

18、利用所述擾動(dòng)觀測結(jié)構(gòu)和所述擾動(dòng)觀測參數(shù)創(chuàng)建所述擾動(dòng)觀測器。

19、可選的，基于所述數(shù)學(xué)模型確定擾動(dòng)觀測結(jié)構(gòu)和擾動(dòng)觀測參數(shù)的過程包括：

20、獲取所述pfc電路的數(shù)學(xué)模型對應(yīng)的初始狀態(tài)空間方程；

21、根據(jù)疊加在所述pfc電路上的擾動(dòng)變量和所述初始狀態(tài)空間方程，得到擾動(dòng)變量方程；

22、利用所述擾動(dòng)變量方程得到所述pfc電路的標(biāo)稱模型；

23、基于所述標(biāo)稱模型確定擾動(dòng)觀測結(jié)構(gòu)和擾動(dòng)觀測參數(shù)。

24、可選的，所述pfc電路控制方法還包括：

25、獲取流經(jīng)所述pfc電路中的電感的實(shí)際電流信號；

26、將所述實(shí)際電流信號作為所述pfc電路中的電感對應(yīng)的電流信號；

27、或，

28、將所述初始參考電流信號作為所述pfc電路中的電感對應(yīng)的電流信號。

29、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種pfc電路控制系統(tǒng)，包括：

30、第一獲取模塊，用于獲取pfc電路的輸出電壓信號，以及電壓外環(huán)基于所述輸出電壓信號生成的初始參考電流信號；

31、第一計(jì)算模塊，用于利用所述輸出電壓信號和所述pfc電路中的電感對應(yīng)的電流信號，得到負(fù)載電流擾動(dòng)信號；

32、第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述初始參考電流信號和所述負(fù)載電流擾動(dòng)信號，得到電流內(nèi)環(huán)的實(shí)際參考電流信號。

33、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，包括：

34、存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；

35、處理器，用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上文任意一項(xiàng)所述的pfc電路控制方法的步驟。

36、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上文任意一項(xiàng)所述的pfc電路控制方法的步驟。

37、本發(fā)明提供了一種pfc電路控制方法，通過pfc電路的輸出電壓信號和電壓外環(huán)輸出的參考電流信號，估算由輸入電壓波動(dòng)和負(fù)載變化引起的負(fù)載電流擾動(dòng)信號，將估算得到的負(fù)載電流擾動(dòng)信號用于前饋補(bǔ)償電壓外環(huán)輸出的初始參考電流信號，從而得到電流內(nèi)環(huán)的實(shí)際參考電流信號，通過前饋補(bǔ)償，負(fù)載擾動(dòng)直接被補(bǔ)償，因此電壓控制器的輸出只需要進(jìn)行微調(diào)，這減輕了電壓控制器的負(fù)擔(dān)，在負(fù)載變化時(shí)，前饋值能夠快速給定，使得pfc電路可以迅速響應(yīng)負(fù)載變化，提高了動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。由于前饋補(bǔ)償機(jī)制，pfc電路的輸出電壓對輸入電壓波動(dòng)和負(fù)載變化的敏感性降低，增強(qiáng)了輸出電壓的抗擾能力。本申請還提供了一種pfc電路控制系統(tǒng)、電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，具有和上述pfc電路控制方法相同的有益效果。

技術(shù)特征：

1.一種pfc電路控制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pfc電路控制方法，其特征在于，利用所述輸出電壓信號和所述pfc電路中的電感對應(yīng)的電流信號，得到負(fù)載電流擾動(dòng)信號的過程包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的pfc電路控制方法，其特征在于，將所述輸出電壓信號和所述pfc電路中的電感對應(yīng)的電流信號輸入擾動(dòng)觀測器，估算負(fù)載電流擾動(dòng)信號的過程包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的pfc電路控制方法，其特征在于，根據(jù)所述預(yù)測信號和所述濾波后的電流信號，得到負(fù)載電流擾動(dòng)信號的過程包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的pfc電路控制方法，其特征在于，所述pfc電路控制方法還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的pfc電路控制方法，其特征在于，基于所述數(shù)學(xué)模型確定擾動(dòng)觀測結(jié)構(gòu)和擾動(dòng)觀測參數(shù)的過程包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的pfc電路控制方法，其特征在于，所述pfc電路控制方法還包括：

8.一種pfc電路控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的pfc電路控制方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種PFC電路控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該方法包括獲取PFC電路的輸出電壓信號，以及電壓外環(huán)基于輸出電壓信號生成的初始參考電流信號；利用輸出電壓信號和PFC電路中的電感對應(yīng)的電流信號，得到負(fù)載電流擾動(dòng)信號；根據(jù)初始參考電流信號和負(fù)載電流擾動(dòng)信號，得到電流內(nèi)環(huán)的實(shí)際參考電流信號。本發(fā)明能夠減輕電壓控制器的負(fù)擔(dān)，在負(fù)載變化時(shí)，前饋值能夠快速給定，使得PFC電路可以迅速響應(yīng)負(fù)載變化，提高了動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。

技術(shù)研發(fā)人員：薛少聰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市英威騰電源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6