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申请/专利权人：山东大学

摘要：本发明公开了一种双有源桥型变换器拓扑簇的控制方法、装置和设备，涉及隔离型双向直流直流变换器优化控制技术领域。本发明先根据基波分析法对双有源桥型变换器拓扑簇进行建模，得到双有源桥型变换器拓扑簇中不同拓扑结构输出电压的偏差方程，再根据不同拓扑结构输出电压的偏差方程，将各偏差方程中移相占空比的相关项简化为线性控制增益，并根据统一简化模型确定移相占空比的预测值关于线性控制增益的表达式，利用卡尔曼滤波算法对简化模型进行校正，确定校正后的线性控制增益，以确定移相占空比的预测值并对双有源桥型变换器拓扑簇下一时刻的输出电压进行控制。本发明实现了输出电压快速准确地跟踪其预设参考值的同时降低了处理器的计算负担。

主权项：1.一种双有源桥型变换器拓扑簇的控制方法，其特征在于，包括：根据基波分析法对双有源桥型变换器拓扑簇进行建模，得到双有源桥型变换器拓扑簇中不同拓扑结构输出电压的偏差方程；通过下式根据不同拓扑结构输出电压的偏差方程，将各偏差方程中移相占空比的相关项简化为线性控制增益，构建双有源桥型变换器拓扑簇的统一简化模型： 并通过下式根据统一简化模型确定移相占空比的预测值关于线性控制增益的表达式： 获取当前时刻双有源桥型变换器拓扑簇的输出电压采样值和输出电流采样值，并获取输出电压的预设参考值；通过下式构建双有源桥型变换器拓扑簇的统一简化模型对应的状态预测方程： 通过下式建立基于卡尔曼滤波的统一简化模型： 根据当前时刻双有源桥型变换器拓扑簇的输出电压采样值、输出电流采样值和获取到的输出电压参考值，基于卡尔曼滤波的统一简化模型，确定当前时刻误差协方差矩阵的先验值，并确定当前时刻卡尔曼增益矩阵的最优估计；根据当前时刻卡尔曼增益矩阵的最优估计对基于卡尔曼滤波的统一简化模型中状态矩阵的首列进行最优估计，确定校正后的线性控制增益；将校正后的线性控制增益代入移相占空比的预测值关于线性控制增益的表达式，确定移相占空比的预测值；根据移相占空比的预测值，确定双有源桥型变换器拓扑簇中原边全桥逆变器和副边全桥整流器中各开关管的控制信号以对双有源桥型变换器拓扑簇下一时刻的输出电压进行控制；其中，V2k表示第k时刻副边全桥的平均输出电压，V2k+1表示第k+1时刻副边全桥的平均输出电压，表示输出电压的预设参考值，ΔV2k表示第k个控制周期内输出电压与预设参考值之间的偏差，Gk表示线性控制增益，Dk表示第k时刻移相占空比的预测值，Iok表示第k时刻输出侧电流，C2表示输出侧滤波电容，fc表示控制频率，Pk表示第k时刻的卡尔曼估计误差的协方差矩阵，Kk表示第k时刻的卡尔曼增益，R表示测量噪声的协方差矩阵，Q表示过程噪声的协方差矩阵，I表示单位矩阵，Xk表示第k时刻的控制增益矩阵，Hk表示第k时刻的卡尔曼观测矩阵。

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