(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211052732.6 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 东南大学 地址 210096 江苏省南京市玄武区新 街口 街道四牌楼 2号 (72)发明人 王建华　黎贵雨　 (74)专利代理 机构 北京同辉知识产权代理事务 所(普通合伙) 11357 专利代理师 何静 (51)Int.Cl. H02M 3/335(2006.01) H02M 1/088(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 17/15(2006.01) (54)发明名称 一种基于扩展描述函数建模的双向CLLLC状 态观测控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于扩展描述函数建模 的双向CLLLC状态观测控制方法， 属于电力电子 技术应用领域， 在解决双 向CLLLC变换器宽电压 输出及不同负载工况下输出电压稳定性问题的 基础上， 通过建立双向CLLLC谐波等效电路， 利用 扩展描述函数建立大信号模型， 用偏导和稳态解 将模型近似线性化， 创建双 向CLLLC变换器状态 观测方程， 设计控制器， 实现对双向CLLLC变换器 精确控制， 本发明的状态观测矩阵与电路拓扑、 系统控制参数均有关， 因此基于扩展描述函数建 模的双向CLLLC变换器状态观测控制方法适用于 多种应用场景下的DC/DC变换， 在不同程度的负 载工况下， 达到输出电压稳定不变的效果。 权利要求书6页 说明书10页 附图2页 CN 115333378 A 2022.11.11 CN 115333378 A 1.一种基于扩展描述函数建模的双向CLLLC状态观测控制方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： 通过双向CLLLC变换器扩展描述函数建模生成的大信号模型， 然后根据生成的大信号 模型进行状态 观测控制。 2.根据权利要求1所述的一种基于扩展描述函数建模的双向CLLLC状态观测控制方法， 其特征在于， 所述双向CLLLC变换器扩展描述函数建模生成的大信号模 型由双向CLLLC变换 器等效电路、 谐波近似、 扩展 描述函数方程组成。 3.根据权利要求2所述的一种基于扩展描述函数建模的双向CLLLC状态观测控制方法， 其特征在于， 所述双向CLLLC变换器等效电路为用一个幅值为Vab的方波电压源代替全桥逆 变电路， 整流电路等效为一个受控电压源和受控电流源组合， 输出滤波电容等效串联电阻 为ro， 变压器变比为n： 1， 列写等效电路的非线性状态方程 为： 其中， sgn为 符号函数， sgn值的正、 负代表流过变压器原边电流的方向， L1为原边谐振电 感， L2为副边谐振电感， Lm为励磁电感， r1为电感L1等效电阻， r2为电感L2等效电阻， C1为原边 电容， C2为副边电容， Co为输出滤波电容， i1和i2分别为流 经L1和L2的电感电流， im为流经Lm的 电感电流， 和 分别为电容C1和C2两侧电压， VCo为输出滤波电容两侧电压， Vo为输出电 压， RL为输出等效负载。 4.根据权利要求2所述的一种基于扩展描述函数建模的双向CLLLC状态观测控制方法， 其特征在于， 所述谐波近似 包含两部分： 将非线性元件两端电压和流过非线性元件的电流用基波近似方程表示： i1(t)＝i1s(t)sin(ωt)+i1c(t)cos(ωt) im(t)＝ims(t)sin(ωt)+imc(t)cos(ωt) i2(t)＝i2s(t)sin(ωt)+i2c(t)cos(ωt) 权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115333378 A 2其中， ω为基波频率， i1s， i1c， ims， imc， i2s， i2c， 分别为i1， im， i2， 的正弦分量振幅和余弦分量振幅； 对基波近似方程 求导： 5.根据权利要求2所述的一种基于扩展描述函数建模的双向CLLLC状态观测控制方法， 其特征在于， 所述扩展 描述函数方程包含三部分： 将非线性项Vab、 sgn(i1‑im)、 n|i1‑im|写成基波形式： Vab＝f1(d,vin)sin(ωt) sgn(i1‑im)＝f2(i1s‑ims,i1c‑imc)sin(ωt)+f3(i1s‑ims,i1c‑imc)cos(ωt) n|i1‑im|＝nf4(i1s‑ims,i1c‑imc) 其中， Vg为Vab幅值， vin为输入的正弦电压， Ves为 全桥逆变电路输出电压的正弦分量； 将非线性项基波形式带入谐波近似方程 导数形式：权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115333378 A 3