[发明专利]一种自适应PI控制方法与系统

权利要求书

1.一种自适应PI控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1），对变换器的电压和电流进行采样计算，生成对应的电压变化率和电流变化率；

步骤2），当所述电压变化率小于电压变化率设定值及所述电流变化率小于电流变化率设定值时，进行等效电阻参数辨识，计算生成等效电阻值；

步骤3），当所述电压变化率大于电压变化率设定值及所述电流变化率大于电流变化率设定值时，进行等效电感参数辨识，计算生成等效电感值；

步骤4），根据电流设定值以及所述等效电感值、等效电阻值，生成PI控制器的比例系数与积分系数；

步骤5），当所述变换器的电流采样值与所述电流设定值的误差在误差设定范围内时，进入稳态PI控制阶段，否则返回步骤2）--步骤4），重新进行参数辨识和生成所述PI控制器的比例系数与积分系数。

2.根据权利要求1所述的自适应PI控制方法，其特征在于，在所述稳态PI控制阶段，利用输出电压及输出电流采样计算生成实时的负载等效电阻。

3.根据权利要求1所述的自适应PI控制方法，其特征在于，在所述步骤1）中，对变换器的电压和电流进行采样计算生成的对应的电压变化率和电流变化率为瞬时值。

4.根据权利要求1所述的自适应PI控制方法，其特征在于，在所述步骤2）中，当所述电压变化率小于电压变化率设定值及所述电流变化率小于电流变化率设定值时，进行等效电阻参数辨识，计算生成等效电阻值，包括：

当所述电压变化率小于电压变化率设定值及所述电流变化率小于电流变化率设定值，忽略等效电感上的压降，将所述变换器的输出电压除以输出电流，生成所述等效电阻值，该等效电阻将取代前一次的计算结果，作为当前的等效电阻值。

5.根据权利要求1所述的自适应PI控制方法，其特征在于，在步骤3）中，当所述电压变化率大于电压变化率设定值及所述电流变化率大于电流变化率设定值时，进行等效电感参数辨识，计算生成等效电感值，包括：

当所述电压变化率大于电压变化率设定值及所述电流变化率大于电流变化率设定值时，用两次采样间隔内计数器之差作为时间差Δt，用两次电流采样值之差作为Δi，利用公式计算生成电感计算系数K_l；

将所述电感计算系数K_l乘以第一修正系数K₁，生成所述等效电感值。

6.根据权利要求1所述的自适应PI控制方法，其特征在于，在所述步骤4）中，根据电流设定值以及所述等效电感值、等效电阻值，生成PI控制器的比例系数与积分系数，包括：

根据公式计算所述PI控制器的比例系数K_P；其中，

V_r为期望输出的电压值，其根据所述等效电阻值乘以设定电流值得到；

V_in为输入的电压值，即当前变换器的输入电压值，通过采样获得；

V_os为实际的输出电压值，即当前变换器的输出电压值，通过采样获得；

K₂为第二修正系数，其根据转子特性和实验结果进行调整；

L和R分别为参数辨识得到的等效电感值和等效电阻值；

以及，

根据公式K_I=K₃K_P-K₄LR计算所述PI控制器的积分系数K_I；其中，

K₃为第三修正系数，K₄为第四修正系数，两者根据转子特性和实验结果进行调整；

K_P为所述PI控制器的比例系数；

L和R分别为参数辨识得到的等效电感值和等效电阻值。