[发明专利]一种电流跟踪控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于电流控制器电流跟踪控制技术领域，尤其涉及一种电流跟踪控制方法及装置。

背景技术

电流控制器是电机调速控制及开关电源中经常用到的一个环节，它的性能对整个系统的性能有着重要的影响，其内部的电流跟踪控制方法最常用的便是滞环控制方法，因其动态响应及时、鲁棒性好、实现简单等特点而得到广泛应用；然而滞环控制也存在其开关频率波动范围大，需用模拟电路实现等不足。针对这些不足国内相关领域出现了许多改进的方法，有的通过调节滞环宽度的方法来设法稳定开关频率的波动变化，有的则用数字方式来实现自适应滞环控制。电流控制器中另一种实现电流跟踪控制的方法是采用PWM方式，电流控制器在每个PWM周期采样电流及其它参数，计算出下一个周期的占空比，来调节电流值。由于电流回路的时间常数一般比较小，这种电流控制器要占用大量的处理器资源，对控制参数也较敏感，动态响应速度较电流滞环控制慢。

从控制的角度来讲，对系统的模型了解越多、参数越准确，其能达到的控制效果就越好。在很多情况下负载情况是变化的，用固定的控制器参数很难做到适应性高。常规的方法是建立系统的模型，在线对模型参数进行辨识，根据得到的模型计算开关状态持续的时间。对于时间常数比较大的系统来讲，这种方法非常有效，也经常使用，但电流环的时间常数一般较小，达到实时控制所需的采样周期也就比较小，要在这很短的采样周期内完成采样及计算对控制器的速度要求比较高，另外由于开关器件开关动作的影响，电流中包含噪声干扰信号，还要对采样得到的信号进行滤波等处理，对模型的精度产生较大的影响。另外要得到比较准确的模型参数，需要经过多个周期的迭代计算，使参数收敛，这样对系统的动态特性及稳定性都有较大的影响，很可能出现不可预料的控制结果。现有技术主要存在如下不足：

1、电流控制开关频率波动范围大、稳定性差；

2、电流控制斩波周期不具备动态调整适应性。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，在分析电流控制特性的基础上，提出了一种具备动态调整适应性、鲁棒性好的电流跟踪控制方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该一种电流跟踪控制方法，其逻辑运算步骤为：

步骤S101，电流控制器U2上电初始化；其内嵌的逻辑运算程序首先初始化定义工作状态变量state，S1状态持续的时间t_p1，S2状态持续的时间t_n1，S3状态持续的时间t_n2，S4状态持续的时间t_p2，开关周期设定值T_set，缺省周期设定值T_dft，定时器变量t_timer，设定值t_comp_ref、电路电流采样变量i和电路电流参考值i_ref参数；当控制信号RUN为高电平信号1时电流控制器U2开始逻辑运算工作，此时工作状态变量state赋值为S1状态，电力电子开关SW为导通状态，S3状态持续的时间t_n2赋值为开关周期设定值T_set，完成后进入步骤S102；

步骤S102，电流控制器U2检测电流检测比较装置U1的输出信号cmp_I是否为高电平信号1，若是高电平信号1则进入步骤S103，否则维持步骤S102的状态；

步骤S103，将S4状态持续的时间t_p2赋值为定时器变量t_timer值，计算设定值t_comp_ref；将S1状态持续的时间t_p1赋值为计算出的设定值t_comp_ref，定时器变量t_timer值清零，工作状态变量state赋值为S2状态，电力电子开关SW为关断状态，完成后进入步骤S104；

步骤S104，判断t_timer是否大于t_comp_ref，若是则进入步骤S105，否则维持步骤S104的状态；