公开(公告)号：CN115051558A

公开(公告)日：2022-09-13

申请号：CN202210665410.2

申请日：2022-06-13

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 刘洋 ,  张鹏 ,  尹泉 ,  王伟康 ,  夏晔

IPC: H02M3/156 ,  H02M3/157 ,  H02M3/158 ,  H02J1/14

Abstract: 本发明公开了一种基于负载估计的BUCK变换器的模型预测控制方法，包括：对BUCK变换器的平均状态空间模型进行优化；对输入电压、输出电压和电感电流进行采样，并基于优化后的平均状态空间模型以及采样结果对负载电流进行估计；考虑采样以及计算时延对系统稳定性的影响，并通过状态估计进行补偿；并通过Kalman滤波降低环境噪声对状态估计的影响；采用单闭环的控制结构，根据状态估计的结果以及电压给定生成电流参考指令，并根据系统的状态空间模型以及参考电流计算最优占空比。本发明解决了传统的双闭环PI控制结构带宽受限的问题，同时在无负载电流传感器的条件下对负载电流的变化实现了快速跟踪，极大提高了系统的动态性能和抗扰能力。

公开(公告)号：CN115051558B

公开(公告)日：2025-05-09

申请号：CN202210665410.2

申请日：2022-06-13

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 刘洋 ,  张鹏 ,  尹泉 ,  王伟康 ,  夏晔

IPC: H02M3/156 ,  H02M3/157 ,  H02M3/158 ,  H02J1/14

Abstract: 本发明公开了一种基于负载估计的BUCK变换器的模型预测控制方法，包括：对BUCK变换器的平均状态空间模型进行优化；对输入电压、输出电压和电感电流进行采样，并基于优化后的平均状态空间模型以及采样结果对负载电流进行估计；考虑采样以及计算时延对系统稳定性的影响，并通过状态估计进行补偿；并通过Kalman滤波降低环境噪声对状态估计的影响；采用单闭环的控制结构，根据状态估计的结果以及电压给定生成电流参考指令，并根据系统的状态空间模型以及参考电流计算最优占空比。本发明解决了传统的双闭环PI控制结构带宽受限的问题，同时在无负载电流传感器的条件下对负载电流的变化实现了快速跟踪，极大提高了系统的动态性能和抗扰能力。