;a時，矢量y被簡化為正值的矢量(忽略第一個值)，并且因此，乘積的積分的結(jié)果為正(圖13、圖14)。當b〈a時，矢量y被簡化為負值的矢量(忽略第一個值)，并且因此，乘積的積分的結(jié)果為負(圖U、圖12)。
[0096]參數(shù)“a”的負值模擬振蕩響應(yīng)(圖15)，這導致矢量y(圖16)(其乘積的積分(忽略第一個值))為負。
[0097]因此，清楚的是，所提出的表征系統(tǒng)產(chǎn)生了其幅度和符號為該響應(yīng)與目標響應(yīng)之間的匹配的測度的值，其中針對完全匹配目標響應(yīng)為零結(jié)果值，當“a”大于期望值時為正結(jié)果值，并且當“a”小于期望值或是負數(shù)時為負結(jié)果。
[0098]為了說明的清楚起見，考慮了簡單的兩抽頭(一階)FIR濾波器，但是顯然可以采用更高階的FIR濾波器或IIR濾波器來表征更高階的目標響應(yīng)。例如，在圖17中示出了目標響應(yīng)矢量等于濾波器的脈沖響應(yīng)，該濾波器的傳遞函數(shù)為(1-0.1^)/(1-1.3^+0.362—2)。圖18示出了這由傳遞函數(shù)為(1-1.3z—工+0.36z—2)/( 1-0.lz—O的二階IIR濾波器正確地表征。
[0099]如圖19所示，圖10的表征系統(tǒng)的輸出可以被用于調(diào)整PID補償器，其中，補償器塊193為DC-DC變換器的一個組件，并且按比例調(diào)節(jié)塊192將表征塊191連接至補償器。補償器193按照調(diào)整值w進行調(diào)整。表征塊191內(nèi)的組件1981、198 2、1983和1984對應(yīng)于圖8所示的組件81、82、83、84。
[0100]按比例調(diào)節(jié)塊192可以適當?shù)貫?
[0101]i)線性時間不變增益；
[0102]ii)響應(yīng)于被表征的信號(u)的幅度的增益，例如，K/|u| (其中，|u|表示u的2-范數(shù))或其它適合的函數(shù)。(ii)的優(yōu)點在于如果從表征塊得到的信號從很小的輸入信號u得至IJ，則從表征塊得到的信號被放大得較大。因此，它表示與如果從大輸入信號u獲得相同的信號相比，對補償器的調(diào)整的需求更大。
[0103]圖20示出了降壓變換器的輸出電壓和電感電流，其中在4.0ms時啟動表征，導致此后改進的負載階躍響應(yīng)。根據(jù)需要，調(diào)整值w還被示出為表征在僅一個負載階躍脈沖之后立即導致改進的補償器調(diào)諧的脈沖。
[0104]由于表征如上所述地針對負載階躍脈實施，很明顯該方法可以利用非線性補償器操作，例如其中，根據(jù)在特定時刻的系統(tǒng)狀態(tài)來激活不同的補償器，并且還與非線性數(shù)字脈寬調(diào)制重啟技術(shù)兼容。
[0105]在表征之后，調(diào)整值w可以被存儲在非易失性存儲器中以當變換器在掉電之后下一次加電時被應(yīng)用。另外，調(diào)整值等可以通過通信總線串行或并行地傳達，以提供關(guān)于響應(yīng)的表征的信息，該信息在終端電力系統(tǒng)的設(shè)計和質(zhì)量控制中將會是有用的。例如，如果觀察到自先前的表征之后值已經(jīng)改變或與所期望的值截然不同，那么因此可以提醒用戶相應(yīng)地采取行動(例如針對迫近的組件故障)。
【主權(quán)項】
1.一種用于功率變換器的控制方法，該功率變換器被配置為根據(jù)對功率級進行控制的控制律來生成輸出電壓，所述方法包括: 在所述功率變換器的斜升期間識別所述功率級的至少一個參數(shù)； 針對所述功率級的所識別的至少一個參數(shù)來調(diào)整所述控制律，以便操作所述功率變換器； 確定所述功率級的響應(yīng)； 通過表征所述響應(yīng)，識別所述功率級的至少一個其它參數(shù)；以及 根據(jù)所述響應(yīng)的特性進一步調(diào)整所述控制律。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，所述控制方法還包括: 當操作所述功率變換器時，連續(xù)地表征所述響應(yīng)并且作為響應(yīng)連續(xù)地調(diào)整所述控制律。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，表征所述負載階躍響應(yīng)包括:通過對所述響應(yīng)進行濾波以生成經(jīng)濾波的響應(yīng)并且對所述經(jīng)濾波的響應(yīng)和延遲的響應(yīng)的乘積進行積分來確定所述響應(yīng)與目標響應(yīng)之間的匹配程度。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其中，進一步調(diào)整所述控制律包括:調(diào)整所述控制律，使得所述響應(yīng)與所述目標響應(yīng)相匹配。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，所述延遲的響應(yīng)被延遲一個樣本。6.根據(jù)的方法，其中，對所述響應(yīng)進行濾波包括:使用所述目標響應(yīng)的逆濾波器，使得與所述目標響應(yīng)完全匹配的響應(yīng)導致除了所述經(jīng)濾波的響應(yīng)的第一樣本之外的來自所述濾波器的零輸出。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的控制方法，其中，調(diào)整所述控制律包括:針對所識別的參數(shù)重新參數(shù)化所述控制律的控制參數(shù)，并且根據(jù)所識別的參數(shù)相對于所述功率級的所述至少一個參數(shù)的期望值的偏差來按比例調(diào)節(jié)控制參數(shù)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其中，調(diào)整所述控制律還包括:按照所述控制參數(shù)的期望值對所識別的控制參數(shù)進行歸一化，以便獲得歸一化的所識別的參數(shù)，并且根據(jù)歸一化的所識別的參數(shù)相對于所述功率級的所述至少一個參數(shù)的歸一化的期望值的偏差來按比例調(diào)節(jié)控制參數(shù)。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的控制方法，其中，所述控制律由具有多個零點和極點的傳遞函數(shù)來限定，并且其中，在識別所述功率級的所述至少一個參數(shù)之前，基于所述功率級的所述至少一個參數(shù)的期望值來確定所述傳遞函數(shù)的所述多個零點和極點。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其中，在確定所述功率級的所述至少一個參數(shù)之后，根據(jù)所述功率級的所識別的至少一個參數(shù)來調(diào)整所述傳遞函數(shù)的所述多個零點和極點。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制方法，其中，根據(jù)所識別的參數(shù)相對于所述功率級的所述至少一個參數(shù)的期望值的所述偏差來按比例調(diào)節(jié)所述傳遞函數(shù)的增益或零點或極點。12.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的控制方法，其中，所述功率級包括電感器和輸出電容器，并且其中，所述功率級的要被識別的所述至少一個參數(shù)是所述輸出電容器的電容C或等效串聯(lián)電阻，或者所述輸出電感器的電感。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制方法，其中，通過測量在斜升時間At期間的平均電感電流k,AVC以及在所述斜升的起始處和所述斜升的結(jié)束處的所述電容C的電壓降并且計算C= IL1AVG* A t/ A V來確定所述電容C，其中，A V是所述斜升的起始與所述斜升的結(jié)束之間的所述電容C的電壓降之間的差值。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其中，通過在斜升已經(jīng)結(jié)束時測量所述平均電感電流并且從斜升期間的平均電感電流中減去在斜升之后測量的所述平均電感電流來校正所述平均電流i L, AVG。15.—種功率變換器，所述功率變換器包括:通過由補償器實現(xiàn)的控制律控制的切換的功率級；用于在所述功率變換器的斜升期間識別所述功率級的至少一個參數(shù)的裝置；以及用于根據(jù)所述功率級的所識別的至少一個參數(shù)來調(diào)整所述補償器的所述控制律的裝置，其中，所述用于調(diào)整所述控制律的裝置包括:用于調(diào)整所述控制律的參數(shù)的裝置、用于歸一化所述控制律的參數(shù)的裝置以及用于按比例調(diào)節(jié)所述控制律的參數(shù)的裝置，所述功率變換器還包括用于確定所述功率級的響應(yīng)的裝置； 用于通過表征所述響應(yīng)來識別所述功率級的至少一個其它參數(shù)的裝置;并且其中，所述用于調(diào)整所述控制律的裝置包括用于根據(jù)所述響應(yīng)的特性進一步調(diào)整所述控制律的裝置。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于被配置為根據(jù)控制功率級的控制律生成輸出電壓的功率變換器的控制方法。該方法包括用于識別功率級的參數(shù)的雙階段識別過程。該方法包括：在第一階段中，在功率變換器的斜升期間識別功率級的至少一個參數(shù)，并且針對所述功率級的所識別的至少一個參數(shù)調(diào)整控制律，以便操作所述功率變換器。該方法還包括：在第二階段中，確定功率級的響應(yīng)；通過表征該響應(yīng)來識別功率級的至少一個其它參數(shù)；以及根據(jù)該響應(yīng)的特性進一步調(diào)整控制律。因此，雙階段識別過程提供了優(yōu)越的響應(yīng)和更魯棒的功率補償器。
【IPC分類】H02M3/156
【公開號】CN105518985
【申請?zhí)枴緾N201480044677
【發(fā)明人】A·凱利, A·沃德
【申請人】微電子中心德累斯頓有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年8月11日
【公告號】CN105493389A, EP3033826A1, EP3033827A1, US20160156262, US20160164396, WO2015022289A1, WO2015022291A1