CN103296940A - 一种自适应pi控制方法与*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应PI控制方法及***。该方法包括：步骤1），对变换器的电压和电流进行采样计算，生成对应的电压变化率和电流变化率；步骤2），当电压变化率小于电压变化率设定值及电流变化率小于电流变化率设定值时，生成等效电阻值；步骤3），当电压变化率大于电压变化率设定值及电流变化率大于电流变化率设定值时，生成等效电感值；步骤4），根据电流设定值以及等效电感值、等效电阻值，生成PI控制器的比例系数与积分系数；步骤5），当变换器的电流采样值与电流设定值的误差在误差设定范围内时，进入稳态PI控制阶段，否则返回步骤2）-步骤4），重新进行参数辨识和生成PI控制器的比例、积分系数。

Description

一种自适应PI控制方法与***

技术领域

本发明涉及自动控制领域，尤其涉及转子励磁变换器的自动控制领域，具体的讲是一种基于在线参数辨识的转子励磁变换器的自适应PI控制方法与***。

背景技术

在现有的变换器的设计中，一般不带有负载参数辨识的功能。传统的PI控制参数设计是根据***模型、专家经验来设定各项控制参数。

PI参数控制，是一个经典的控制律，被广泛应用于各种控制***中。PI控制器可以用模拟电路来实现，也可以用数字算法来实现。比例控制可以实现对偏差的快速响应，积分控制可以消除静差。将比例与积分控制结合起来可以在消除静差的同时加快对偏差的响应。控制***的设计者，往往根据被控***的特点，采用模型参考，经验借鉴，实验验证等方法，得到固定的（或者分步可调的）PI控制参数。

以往PI控制技术，是固定参数应用于整个（或某一段）控制过程。但是，在工作状态中被控对象的模型往往是不断变化的，采用传统的PI调节器，不能实时、连续地修正控制参数，难以使***在各个工作状态中都取得较好的控制效果，尤其是被控对象具有较快速变化过程时。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的控制参数不能实时调节的不足，提供一种自适应PI控制方法及***。

为了达到上述目的，本发明实施例公开了一种自适应PI控制方法，包括：步骤1），对变换器的电压和电流进行采样计算，生成对应的电压变化率和电流变化率；步骤2），当所述电压变化率小于电压变化率设定值及所述电流变化率小于电流变化率设定值时，进行等效电阻参数辨识，计算生成等效电阻值；步骤3），当所述电压变化率大于电压变化率设定值及所述电流变化率大于电流变化率设定值时，进行等效电感参数辨识，计算生成等效电感值；步骤4），根据电流设定值以及所述等效电感值、等效电阻值，生成PI控制器的比例系数与积分系数；步骤5），当所述变换器的电流采样值与所述电流设定值的误差在误差设定范围内时，进入稳态PI控制阶段，否则返回步骤2）--步骤4），重新进行参数辨识和生成所述PI控制器的比例系数与积分系数。

为了达到上述目的，本发明实施例还公开了一种自适应PI控制***，包括：采样及变化率生成单元，用于对变换器的电压和电流进行采样计算，生成对应的电压变化率和电流变化率；等效电阻参数辨识单元，用于当所述电压变化率小于电压变化率设定值及所述电流变化率小于电流变化率设定值时，进行等效电阻参数辨识，计算生成等效电阻值；等效电感参数辨识单元，用于当所述电压变化率大于电压变化率设定值及所述电流变化率大于电流变化率设定值时，进行等效电感参数辨识，计算生成等效电感值；控制系数生成单元，用于根据电流设定值以及所述等效电感值、等效电阻值，生成PI控制器的比例系数与积分系数。

本发明实施例的基于在线参数辨识的自适应PI控制方法与***，可以使得转子励磁控制器具有很好的动态和稳态特性，可针对不同的负载特性及励磁电流设定做出快速、平滑的响应。并且可以克服由于温度变化引起的转子等效参数变化带来的PI控制参数失效问题，对转子等效电感、电阻的变化具有极强的鲁棒性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的自适应PI控制方法的方法流程图；

图2为本发明实施例的在软启动阶段、快速响应阶段以及稳态阶段的电压和电流曲线示意图；

图3为进行参数辨识，计算生成等效电感值与等效电阻值的方法流程图；

图4为本发明实施例的自适应PI控制***的结构示意图；

图5为图4所示实施例中的等效电感参数辨识单元103的结构示意图；

图6为图4所示实施例中的控制系数生成单元104的结构示意图；

图7为本发明具体实施例中的电动汽车用电励磁电机的转子励磁PI控制器的结构示意图；

图8为本发明具体实施例中的电动汽车用电励磁电机的转子励磁变换器的控制流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据经典的电路模型和理论，纯电阻性负载，负载侧的电压或电流是呈线性变化的；阻感性负载，电压超前电流特定的相位，而这个相位值的大小，即表征了负载阻值和感值的大小。控制器的工作状态分为三类——软启动、快速响应和稳态。其中，等效电感参数辨识是根据软启动或快速响应阶段的阶跃响应特性，根据检测到的负载电压、电流响应曲线来实现的；等效电阻参数辨识则是根据稳态输出电压、电流值计算实现的。其中转子的等效电阻和电感是参数辨识的关键，本发明实施例根据变换器阶跃响应的电压、电流幅值及变化率进行转子等效电感的实时计算，根据变换器稳态输出电压、电流进行转子等效电阻的实时计算，在得到PI控制器所需的比例系数和积分系数后，在线实时调整PI控制器的控制参数。因此，本发明所提出的基于在线参数辨识的自适应PI控制方法和***，可以兼顾***动态及稳态性能。

图1为本发明实施例的自适应PI控制方法的方法流程图。如图所示，本实施例的自适应PI控制方法包括：

步骤S101，对变换器的电压和电流进行采样计算，生成对应的电压变化率和电流变化率；步骤S102，当所述电压变化率小于电压变化率设定值及所述电流变化率小于电流变化率设定值时，进行等效电阻参数辨识，计算生成等效电阻值；步骤S103，当所述电压变化率大于电压变化率设定值及所述电流变化率大于电流变化率设定值时，进行等效电感参数辨识，计算生成等效电感值；步骤S104，根据电流设定值以及所述等效电感值、等效电阻值，生成PI控制器的比例系数与积分系数；步骤S105，当所述变换器的电流采样值与所述电流设定值的误差在误差设定范围内时，进入稳态PI控制阶段，否则返回步骤S102-步骤S104，重新进行参数辨识和生成所述PI控制器的比例系数与积分系数。

在本实施例的步骤S101中，对变换器的电压和电流进行采样计算生成的对应的电压变化率和电流变化率为瞬时值，该变换器可以为转子励磁变换器。如图2所示，显示在软启动阶段、快速响应阶段以及稳态阶段的电压和电流曲线。从该曲线中，可以得到瞬时的电压变化率和电流变化率。图2中所示的电压变化率k_v1和k_v2，以及电流变化率k_i1和k_i2均为每个暂态过程的平均值。

在本实施例的步骤S102中，当所述电压变化率小于电压变化率设定值及所述电流变化率小于电流变化率设定值时，进行等效电阻参数辨识，计算生成等效电阻值，包括：当所述电压变化率小于电压变化率设定值及所述电流变化率小于电流变化率设定值，忽略等效电感上的压降，将所述变换器的输出电压除以输出电流，生成所述等效电阻值，该等效电阻将取代前一次的计算结果，作为当前的等效电阻值。

在本实施例的步骤S103中，当所述电压变化率大于电压变化率设定值及所述电流变化率大于电流变化率设定值时，进行等效电感参数辨识，计算生成等效电感值，该步骤如图3所示，包括：

步骤S301，判断电流变化率

是否大于电流变化率设定值K_I-REF1，如果是，则进入步骤S302，如果不是，则直接退出。

步骤S302，判断电压变化率是否大于电压变化率设定值K_V-REF1，如果是，则进入步骤S303，如果不是，则直接退出。

步骤S303，当所述电压变化率

大于电压变化率设定值K_V-REF1及所述电流变化率

大于电流变化率设定值K_I-REF1时，用两次采样间隔内计数器之差作为时间差Δt，用两次电流采样值之差作为Δi，利用公式

计算生成电感计算系数K_l；将所述电感计算系数K_l乘以第一修正系数K₁，生成所述等效电感值L。

步骤S304，判断所述电压变化率

是否小于电压变化率设定值K_V-REF1及所述电流变化率

是否小于电流变化率设定值K_I-REF1，如果是，则进入步骤S305，否则没有进入稳态，退出。

步骤S305，如果所述电压变化率小于电压变化率设定值及所述电流变化率小于电流变化率设定值，也即输出电压、电流进入了稳态，此时可忽略等效电感上的压降，直接用所述变换器的输出电压除以输出电流，生成所述等效电阻值R。

可以看出，等效电感和等效电阻并不一定同时更新，不过由于等效电阻可以实时更新，因此在暂态时，等效电阻与实际值相差不大，对参数辨识效果基本没有影响。图3中所示的电压变化率与电流变化率均为瞬时值，图2中的电压变化率k_v1和k_v2，以及电流变化率k_i1和k_i2均为每个暂态过程的平均值。相比较而言，图3中所得到的电压电流变化率跟图2中的平均值有所误差，为了提高辨识度，可以采用基于图3的多次辨识求平方的方法，以消除瞬时值较大波动带来的PI控制失调。

在本实施例的步骤S104中，根据电流设定值以及所述等效电感值、等效电阻值，生成PI控制器的比例系数与积分系数，包括：

1)、根据公式（1）：

计算所述PI控制器的比例系数K_P；其中，V_r为期望输出的电压值，其根据所述等效电阻值乘以设定电流值得到；

V_in为输入的电压值，即当前变换器的输入电压值，通过采样获得；

V_os为实际的输出电压值，即当前变换器的输出电压值，通过采样获得；

K₂为第二修正系数，其根据转子特性和实验结果进行调整；

L和R分别为参数辨识得到的等效电感值和等效电阻值。

2)、根据公式（2）：K_I=K₃K_P-K₄LR计算所述PI控制器的积分系数K_I；其中，

K₃为第三修正系数，K₄为第四修正系数，两者可根据转子特性和实验结果进行调整；

K_P为所述PI控制器的比例系数；

L和R分别为参数辨识得到的等效电感值和等效电阻值。

得到上述计算等效电感和等效电阻的公式所所利用的原理是：

PI控制***的离散表达式见下列公式（3）：

$u\left(k\right)=K_{p}e\left(k\right)+K_I\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}e\left(j\right)---\left(3\right)$

式中，u(k)为PI控制器第k次的输出控制量，e(k)为PI控制器第k次的误差，而未知量是控制器参数K_P，K_I。

令：Δu(k)=u(k)-u(k-1)=K_P(e(k)-e(k-1))+K_Ie(k)   （4）

提高公式（4）可得增量式PI控制。本发明实施例中采用增量式。而K_P，K_I两个参数的整定是本发明所涉及的自适应PI控制算法的核心。

根据Buck电路的电压传输比Duty=V_o/V_in，则变换器的目标占空比为：

$\mathrm{Duty}=\frac{V_r}{V_{\mathrm{in}}}---\left(5\right)$

为了使控制***在暂态过程中能快速、无冲击地调节，或者启动阶段电压、电流超调量在合适的范围内，获得较好的启动特性，根据Buck电路闭环传递函数，比例系数K_P可通过下式得到：

$K_p=\frac{\mathrm{Duty}}{\mathrm{\ΔV}}---\left(6\right)$

其中，ΔV为期望输出电压与实际输出电压值差，即ΔV=V_r-V_os。

进行参数辨识时，等效电感的获得是依靠阶跃响应曲线中电压电流的上升斜率，等效电阻的获得则是根据稳态电压、电流幅值。在得到转子当前的等效电感和电阻后，根据公式（5）和（6）可以得到计算比例系数的计算公式（1）： $K_P=\frac{K_{2}L{V}_r}{R{V}_{\mathrm{in}}(V_r-V_{\mathrm{os}})}.$

根据PI控制的比例系数K_P，即可得到相应的积分系数K_I：

K_I=K₃K_P-K₄LR。其中，K₃和K₄均为修正系数，实际调试过程中，根据转子特性和实验结果进行调整；L和R分别为参数辨识得到的等效电感和等效电阻值。

以上过程即自适应PI参数的整定过程，PI控制器在固定的时间间隔，调整PI比例、积分系数，实现实时在线参数辨识和自适应PI调节。

图4为本发明实施例的自适应PI控制***的结构示意图。如图所示，本实施例的控制***包括：

采样及变化率生成单元101，用于对变换器的电压和电流进行采样计算，生成对应的电压变化率和电流变化率；等效电阻参数辨识单元102，用于当所述电压变化率小于电压变化率设定值及所述电流变化率小于电流变化率设定值时，进行等效电阻参数辨识，计算生成等效电阻值；等效电感参数辨识单元103，用于当所述电压变化率大于电压变化率设定值及所述电流变化率大于电流变化率设定值时，进行等效电感参数辨识，计算生成等效电感值；控制系数生成单元104，用于根据电流设定值以及所述等效电感值、等效电阻值，生成PI控制器的比例系数与积分系数。

在本实施例中，所述采样及变化率生成单元101对变换器的电压和电流进行采样计算生成的对应的电压变化率和电流变化率为瞬时值，该变换器可以为转子励磁变换器。

在本实施例中，所述等效电阻值生成模块102用于在所述电压变化率小于电压变化率设定值及所述电流变化率小于电流变化率设定值时，也即输出电压、电流进入了稳态，此时忽略等效电感上的压降，直接用所述变换器的输出电压除以输出电流，生成所述等效电阻值R。

在本实施例中，如图5所示，所述等效电感参数辨识单元103包括：

电感计算系数生成模块1031，用于当所述电压变化率大于电压变化率设定值及所述电流变化率大于电流变化率设定值时，用两次采样间隔内计数器之差作为时间差Δt，用两次电流采样值之差作为Δi，利用公式

计算生成电感计算系数K_l。

等效电感值生成模块1032，用于将所述电感计算系数K_l乘以第一修正系数K₁，生成所述等效电感值。其中，第一修正系数K₁可根据转子特性和实验结果进行调整。

在本实施例中，如图6所示，所述控制系数生成单元104包括：

比例系数生成模块1041，用于生成所述PI控制器的比例系数，其根据公式计算所述PI控制器的比例系数K_P；其中，

V_r为期望输出的电压值，其根据所述等效电阻值乘以设定电流值得到；

V_in为输入的电压值，即当前变换器的输入电压值，通过采样获得；

V_os为实际的输出电压值，即当前变换器的输出电压值，通过采样获得；

K₂为第二修正系数，其根据转子特性和实验结果进行调整；

L和R分别为参数辨识得到的等效电感值和等效电阻值。

积分系数生成模块1042，用于生成所述PI控制器的积分系数，其根据公式K_I=K₃K_P-K₄LR计算所述PI控制器的积分系数K_I；其中，

K₃为第三修正系数，K₄为第四修正系数，两者可根据转子特性和实验结果进行调整；

K_P为所述PI控制器的比例系数；

L和R分别为参数辨识得到的等效电感值和等效电阻值。

具体实施例：

本发明的自适应PI控制方法和***可用于电动汽车领域的绕线转子同步电机的励磁控制。在电机励磁控制过程中，PI调节器的结构如图7所示，在变换器启动之后，PI控制器的执行步骤如下：

1、首先进入软启动阶段，完成相应的参数辨识，得到电机转子的等效电阻R和等效电感L，具体方法及步骤如上述实施例所示；

2、利用等效电阻R、等效电感L以及主控制器给出的电流设定值指令，计算得到PI控制器所需的比例、积分系数，具体方法及步骤如上述实施例所示；

3、PI调节器根据电流设定值进入快速响应阶段，该阶段内将反复进行转子等效电感和电阻的参数辨识，以保证控制精度和实时性；

当检测到输出电流采样值与目标电流误差在设定误差范围内时，程序将进入稳态PI控制算法，以保证控制精度和提高抗干扰能力。此过程中程序将不再进行转子等效电感参数辨识，而只进行计算量非常少的等效电阻参数辨识，以减少控制器的计算量；

4、当检测到输出电流采样值与目标电流误差在设定误差范围之外时，程序将首先返回执行在线参数辨识子程序，其后根据计算得到的控制器系数进入快速响应PI控制算法，以保证动态响应速度和抑制输出电压、电流过冲或振荡；

可见，在正常工作时，PI控制器均工作在稳态恒流状态，且无需进行复杂的转子等效电感参数辨识；只有在变换器启动或处于快速响应阶段时才会重新进行转子等效电感参数辨识，这将较大程度上避免实时参数辨识引起的控制器失调。

本实施例的PI控制器的控制流程如图8所示。该控制算法具有如下特点及过程：

1、整个控制过程将变换器的工作状态分为三类——软启动、快速响应和稳态，这三种状态在程序中通过状态标志位来识别，三种状态下PI控制器为同一个（图8中为了方便，标示出3个），通过不同的PI参数算法实现了稳态控制精度和动态快速响应之间的最佳结合；三种状态下的参数辨识子程序也是同一个（图8中为了方便，标示出2个），只是快速响应状态下和稳态下的修正系数K₂，K₃和K₄有所不同；

2、启动之后，程序将直接进入软启动状态，在该过程中，变换器将以一固定占空比启动，在如图2所示的电压、电流上升过程中，通过执行参数辨识算法，获得较准确的转子等效电感值，在如图2所示的电压、电流稳定期间，通过执行参数辨识算法，获得较准确的转子等效电阻值，软启动正常退出条件可以是延时设定，也可以是电压电流变化率小于设定值；

3、软启动结束后，控制程序将进入快速响应阶段，该阶段内，控制器根据前一阶段所获得的转子等效参数以及电流设定值，进行PI控制器系数计算，并通过不断进入参数辨识子程序获得更加精确的PI控制系数，保证变换器快速、准确跟踪电流设定值，该阶段的正常退出条件是电压、电流变化率小于设定值，且电流采样值与设定值之间的误差小于设定值；

4、在稳态控制阶段，控制程序不再进行等效电感参数辨识，而只进行等效电阻参数辨识，且PI控制器的控制系数保持不变，主要是为了避免控制算法的过于复杂，以及提高其抗干扰能力。该过程的正常退出条件是电流设定值的改变，如果电流设定值改变，则首先进入等效电感参数辨识子程序，其后进入快速响应阶段，开始下一次的调节过程。

在电机需要频繁起停，扭矩变化快速的应用场合，采用本发明实施例的基于在线参数辨识的自适应PI控制方法的转子励磁控制器将具有很好的动态和稳态特性，可针对不同的负载特性及励磁电流设定作出快速、平滑的响应。并且可以克服由于温度变化引起的转子等效参数变化带来的PI控制参数失效问题，对转子等效电感、电阻的变化具有极强的鲁棒性。

本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块（illustrative logical block），单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性（interchangeability），上述的各种说明性部件（illustrative components），单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个***的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。

在一个或多个示例性的设计中，本发明实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线（DSL）或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片（disk）和磁盘（disc）包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（***）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种自适应PI控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1），对变换器的电压和电流进行采样计算，生成对应的电压变化率和电流变化率；

步骤2），当所述电压变化率小于电压变化率设定值及所述电流变化率小于电流变化率设定值时，进行等效电阻参数辨识，计算生成等效电阻值；

步骤3），当所述电压变化率大于电压变化率设定值及所述电流变化率大于电流变化率设定值时，进行等效电感参数辨识，计算生成等效电感值；

步骤4），根据电流设定值以及所述等效电感值、等效电阻值，生成PI控制器的比例系数与积分系数；

步骤5），当所述变换器的电流采样值与所述电流设定值的误差在误差设定范围内时，进入稳态PI控制阶段，否则返回步骤2）--步骤4），重新进行参数辨识和生成所述PI控制器的比例系数与积分系数。

2.根据权利要求1所述的自适应PI控制方法，其特征在于，在所述稳态PI控制阶段，利用输出电压及输出电流采样计算生成实时的负载等效电阻。

3.根据权利要求1所述的自适应PI控制方法，其特征在于，在所述步骤1）中，对变换器的电压和电流进行采样计算生成的对应的电压变化率和电流变化率为瞬时值。

4.根据权利要求1所述的自适应PI控制方法，其特征在于，在所述步骤2）中，当所述电压变化率小于电压变化率设定值及所述电流变化率小于电流变化率设定值时，进行等效电阻参数辨识，计算生成等效电阻值，包括：

当所述电压变化率小于电压变化率设定值及所述电流变化率小于电流变化率设定值，忽略等效电感上的压降，将所述变换器的输出电压除以输出电流，生成所述等效电阻值，该等效电阻将取代前一次的计算结果，作为当前的等效电阻值。

5.根据权利要求1所述的自适应PI控制方法，其特征在于，在步骤3）中，当所述电压变化率大于电压变化率设定值及所述电流变化率大于电流变化率设定值时，进行等效电感参数辨识，计算生成等效电感值，包括：

当所述电压变化率大于电压变化率设定值及所述电流变化率大于电流变化率设定值时，用两次采样间隔内计数器之差作为时间差Δt，用两次电流采样值之差作为Δi，利用公式

计算生成电感计算系数K_l；

将所述电感计算系数K_l乘以第一修正系数K₁，生成所述等效电感值。

6.根据权利要求1所述的自适应PI控制方法，其特征在于，在所述步骤4）中，根据电流设定值以及所述等效电感值、等效电阻值，生成PI控制器的比例系数与积分系数，包括：

根据公式

计算所述PI控制器的比例系数K_P；其中，

V_r为期望输出的电压值，其根据所述等效电阻值乘以设定电流值得到；

V_in为输入的电压值，即当前变换器的输入电压值，通过采样获得；

V_os为实际的输出电压值，即当前变换器的输出电压值，通过采样获得；

K₂为第二修正系数，其根据转子特性和实验结果进行调整；

L和R分别为参数辨识得到的等效电感值和等效电阻值；

以及，

根据公式K_I=K₃K_P-K₄LR计算所述PI控制器的积分系数K_I；其中，

K₃为第三修正系数，K₄为第四修正系数，两者根据转子特性和实验结果进行调整；

K_P为所述PI控制器的比例系数；

L和R分别为参数辨识得到的等效电感值和等效电阻值。

7.一种自适应PI控制***，其特征在于，所述***包括：

采样及变化率生成单元，用于对变换器的电压和电流进行采样计算，生成对应的电压变化率和电流变化率；

等效电阻参数辨识单元，用于当所述电压变化率小于电压变化率设定值及所述电流变化率小于电流变化率设定值时，进行等效电阻参数辨识，计算生成等效电阻值；

等效电感参数辨识单元，用于当所述电压变化率大于电压变化率设定值及所述电流变化率大于电流变化率设定值时，进行等效电感参数辨识，计算生成等效电感值；

控制系数生成单元，用于根据电流设定值以及所述等效电感值、等效电阻值，生成PI控制器的比例系数与积分系数。

8.根据权利要求7所述的自适应PI控制***，其特征在于，在所述稳态PI控制阶段，利用输出电压及输出电流采样计算生成实时的负载等效电阻。

9.根据权利要求7所述的自适应PI控制***，其特征在于，所述采样及变化率生成单元对变换器的电压和电流进行采样计算生成的对应的电压变化率和电流变化率为瞬时值。

10.根据权利要求7所述的自适应PI控制***，其特征在于，所述等效电阻参数辨识单元，用于在生成所述等效电感值后，当所述电压变化率小于电压变化率设定值及所述电流变化率小于电流变化率设定值，忽略等效电感上的压降，将所述变换器的输出电压除以输出电流，生成所述等效电阻值，该等效电阻将取代前一次的计算结果，作为当前的等效电阻值。

11.根据权利要求7所述的自适应PI控制***，其特征在于，所述等效电感参数辨识单元包括：

电感计算系数生成模块，用于当所述电压变化率大于电压变化率设定值及所述电流变化率大于电流变化率设定值时，用两次采样间隔内计数器之差作为时间差Δt，用两次电流采样值之差作为Δi，利用公式

计算生成电感计算系数K_l；

等效电感值生成模块，用于将所述电感计算系数K_l乘以第一修正系数K₁，生成所述等效电感值。

12.根据权利要求7所述的自适应PI控制***，其特征在于，所述控制系数生成单元包括：

比例系数生成模块，用于生成所述PI控制器的比例系数，其根据公式计算所述PI控制器的比例系数K_P；其中，

V_r为期望输出的电压值，其根据所述等效电阻值乘以设定电流值得到；

V_in为输入的电压值，即当前变换器的输入电压值，通过采样获得；

V_os为实际的输出电压值，即当前变换器的输出电压值，通过采样获得；

K₂为第二修正系数，其根据转子特性和实验结果进行调整；

L和R分别为参数辨识得到的等效电感值和等效电阻值；

以及，

积分系数生成模块，用于生成所述PI控制器的积分系数，其根据公式K_I=K₃K_P-K₄LR计算所述PI控制器的积分系数K_I；其中，

K₃为第三修正系数，K₄为第四修正系数，两者根据转子特性和实验结果进行调整；

K_P为所述PI控制器的比例系数；

L和R分别为参数辨识得到的等效电感值和等效电阻值。

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