[发明专利]一种级联系统直流电压振荡抑制方法

权利要求书

1.一种级联系统直流电压振荡抑制方法，其特征在于，具体的实现步骤如下：

步骤1.在系统上电初始阶段，进行与系统控制相关的软件和硬件初始化工作，将前后级变换器的控制结构中各控制器的输出量初始化，即置零操作；

步骤2.在系统启动时设置母线电压参考值v_dcr；并将电压传感器VS1实时采样到的母线电压v_dc与电压参考值v_dcr相减，得到电压偏差值v_e1；

步骤3.电压偏差值v_e1通过前级电压控制器G_v1(s)的调节，输出控制量v_c1；

步骤4.电压传感器VS1实时采样到的母线电压v_dc同时输入补偿器，经过补偿器G_c(s)的运算，输出信号△v；

步骤4.1：计算高带宽的闭环控制后级变换器具有负阻抗特性的负电阻R；

式中，V_dc为母线电压稳态值；P为后级变换器的功率；

步骤4.2：计算补偿电阻值R_r；

式中，R_p为确定补偿之后所等效的正电阻值；

步骤4.3：计算补偿系数k；

式中，L₁为前级输出电感；V_m1为载波幅值；V_in为前级输入电压；

步骤4.4：选取ω_c，使补偿器在特殊频率范围内具有微分作用，最终得到补偿器G_c(s)；

步骤5.将前级电压控制器G_v1(s)的输出控制量v_c1与△v做差，得到前级变换器开关管的占空比控制器信号v_m1；

步骤6.将占空比控制信号v_m1作为调制信号，用于PWM调制，PWM调制器采用锯齿波或者三角波作为载波，载波幅值为V_M1，v_m1被调制后形成占空比为d1的脉冲序列；

步骤7.在没有得到停机指令的情况下重复执行(2)～(6)步骤，否则退出运行状态。

2.根据权利要求1所述的一种级联系统直流电压振荡抑制方法，其特征在于：前后级的DC/DC变换器均为Buck降压型变换器，采用电压单闭环控制结构，后级变换器的控制器G_v2(s)基于占空比到输出电压的传递函数来设计，为高带宽的闭环电压控制。

3.根据权利要求1所述的一种级联系统直流电压振荡抑制方法，其特征在于：前级电压控制器的设计需按照补偿之后所获得的等效传递函数模型来设计，使校正后的控制系统具有合理的穿越频率、幅值裕度以及相角裕度。

4.根据权利要求1所述的一种级联系统直流电压振荡抑制方法，其特征在于：由两个Buck变换器组成的级联系统要求母线电压稳定在100V。