[发明专利]一种双向反馈控制消除PFC纹波的控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种双向反馈控制消除PFC纹波的控制系统，其特征在于，包括电网、PFC转换器、电压外环调节器、电流内环调节器、PWM波形发生器、负载、电感电流、负载电压和前馈控制器；

所述前馈控制器包括电网电压电流检测单元、PFC输出电压电流检测单元、负载电压电流检测单元和处理单元；

其中，电网输出给所述电网电压电流检测单元；PFC转换器输出给PFC输出电压电流检测单元；负载输出给负载电压电流检测单元、负载电压、电感电流；电网电压电流检测单元、PFC输出电压电流检测单元、负载电压电流检测单元输出到处理单元；

所述处理单元将电网电压电流检测单元和负载电压电流检测单元作为动态前馈量，用于补偿动态调节过程中的精度，以及将所述PFC输出电压电流检测单元作为静态前馈量，用于补偿静态调节过程中的精度；

所述负载电压与给定状态所对应的电压做差值处理后，通过所述电压外环调节器输出电压反馈量；所述处理单元的动态前馈量、静态前馈量与所述电压外环调节器的电压反馈量加权后，将所述电感电流进行补偿并输入到电流内环调节器内，所述电流内环调节器输出电压电流反馈量至PWM波形发生器内，将PWM波形发生器输出的波形图调制到与给定状态下参数相同，以便于消除PFC纹波对逆变电源输出的影响。

2.根据权利要求1所述的双向反馈控制消除PFC纹波的控制系统，其特征在于，前馈控制包括动态前馈和静态前馈，所述动态前馈采取动态补偿，起到主导调节作用，以便于加快响应速度和响应精度；所述静态前馈对输出量的静态偏差进行调节，当响应曲线在理论曲线上预设范围内波动时，以便于通过静态前馈补偿将逆变电源控制在稳定状态。

3.根据权利要求1所述的双向反馈控制消除PFC纹波的控制系统，其特征在于，所述电网和所述负载的剧烈变化对PFC纹波的影响大，所述PFC转换器的变化影响系统稳定时的输出电压。

4.根据权利要求1所述的双向反馈控制消除PFC纹波的控制系统，其特征在于，所述将PWM波形发生器输出的波形图调制到与给定状态下参数相同之前，还包括通过查表获取给定状态下电网电压电流参考值、负载电压电流参考值和PFC输出电压电流参考值。

5.根据权利要求1所述的双向反馈控制消除PFC纹波的控制系统，其特征在于，所述将PWM波形发生器输出的波形图调制到与给定状态下参数相同，以便于实现PFC纹波对逆变电源输出的影响，具体包括：

采集电网电压电流瞬时值Vg、Ig，所得的电压电流信号分别与其参考值Vgref、Igref做比较，其差值通过动态前馈调节后得到电流内环调节器的其中第一组动态前馈量给定信号Igg；

采集负载电压电流瞬时值Vl、Il，所得的电压电流信号分别与其参考值Vlref、Ilref做比较，其差值通过动态前馈调节后得到电流内环调节器的其中第二组动态前馈量给定信号Ilg；

采集PFC输出电压电流瞬时值Vp、Ip，所得的电压电流信号分别与其参考值Vpref、Ipref做比较，其差值通过稳态前馈调节后得到电流内环调节器的稳态前馈量给定信号Ipg；

采集负载电压瞬时值Vl，与参考电压Vref进行比较，通过电压外环的PID控制策略得到电流内环调节器的一个电压反馈量给定信号Iig；

采集电感电流瞬时值Ii，与参考电流Iiref、电网电压电流的动态前馈给定量Igg，负载电压电流的动态前馈给定量Ilg，PFC输出电压电流的稳态前馈给定量Ipg，电压外环调节后的反馈给定量Iig，通过加权补偿后输出给电流内环控制器，通过电流内环的PID控制策略对PWM波形发生器进行控制，输出PWM波形，其中，PID控制策略表示利用PID算法获取给定值的过程。

6.根据权利要求5所述的双向反馈控制消除PFC纹波的控制系统，其特征在于，所述电压外环的PID控制策略表示利用PID算法将所采集的负载电压瞬时值转换为电压反馈给定量，以便于作为电压外环调节器的输入信号。