公开(公告)号：CN114741827A

公开(公告)日：2022-07-12

申请号：CN202210380870.0

申请日：2022-04-11

申请人： 华中科技大学 ,  平顶山市公路工程公司

发明人： 罗辉 ,  郭欢歌 ,  彭祖胜 ,  韩国耀 ,  刘卫献 ,  赵静 ,  李彦辰 ,  王永见 ,  王跃斌 ,  晏富恒 ,  马桂杰 ,  闫小峰 ,  吴克宝 ,  王胜楠 ,  杨泽亮 ,  刘亚丽 ,  徐峰 ,  郭巧玲 ,  司玲玲 ,  吴磊磊 ,  张书贤 ,  许青华 ,  刘爱霞 ,  何耀辉 ,  鲁博 ,  闫绍峰

IPC分类号： G06F30/18 ,  G06F30/27 ,  G06N3/00

摘要： 本发明公开一种超长线状区间的传感器布置方法及系统，包括：基于互信息理论将所述超长线状区间划分为线性排列的多个等间距子区间，并假设每个子区间内有一个传感器，相邻两个传感器之间距离相等；获取所述超长线状区间内传感器的数量，所述传感器的数量为传感器的第一数量；采用猴群算法优化传感器的第一数量，使得优化后的传感器的第一数量能够采集完整信息且传感器的数量最少。本发明基于互信息理论，将超长线状区间划分为线性排列的子区间，将子区间的划分问题归结为传感器的优化布置问题，并引入猴群算法，能够减少试算过程，提高计算精度。

公开(公告)号：CN112511031B

公开(公告)日：2021-10-08

申请号：CN202011341614.8

申请日：2020-11-25

申请人： 华中科技大学

发明人： 张宇 ,  鲁博

IPC分类号： H02M7/5387

摘要： 本发明公开了一种基于delta‑sigma与PID控制的逆变器及控制方法，属于开关电源领域，逆变器包括：桥式逆变电路，用于将输入的直流信号转换为交流信号；PID外环控制模块，连接桥式逆变电路的输出端，用于对桥式逆变电路的输出端信号依次进行AD采样、数字PID控制和数模转换处理后输出；delta‑sigma内环控制模块，连接桥式逆变电路的桥臂中点和PID外环控制模块的输出端，用于对桥臂中点信号和PID外环控制模块输出信号之间的差值进行delta‑sigma调制后输出驱动信号，并根据驱动信号驱动桥式逆变电路的开关管以将直流信号转换为交流信号。delta‑sigma内环控制利用其噪声整形原理有效抑制开关电源死区等误差，加入数字式PID控制抑制输出滤波器导致的误差，调节更为灵活，提升电源的精度和稳定性。

公开(公告)号：CN113078834A

公开(公告)日：2021-07-06

申请号：CN202110322972.2

申请日：2021-03-25

申请人： 华中科技大学

发明人： 张宇 ,  鲁博

IPC分类号： H02M7/48 ,  H02M7/537 ,  H02M7/5387 ,  H02M7/483 ,  H02M1/12

摘要： 本发明公开了一种基于数字式delta‑sigma与PID双环控制的逆变器及设计方法，属于开关电源领域，逆变器包括：PID外环控制模块，对逆变电路输出侧电压采样端的电压信号采样解码及数字PID调节；数字式delta‑sigma内环控制模块，对桥臂中点电压信号进行delta‑sigma型AD采样以得到单比特的数据流，当数据流达到M位时滤波解码，并在每新增加一位时对最新M位数据进行滤波解码，得到数据点，并对PID外环控制模块输出的信号与数据点之间的差值进行积分、量化后驱动逆变电路将直流信号转换为交流电压信号。简化滤波算法降低时延，delta‑sigma型ADC噪声整形功能保证采样数据在中低频段准确性，解决现有数字式delta‑sigma控制采样速度低、时延大、精度低的问题。双环控制有效提高系统的控制精度与响应速度。

公开(公告)号：CN113098523A

公开(公告)日：2021-07-09

申请号：CN202110322841.4

申请日：2021-03-25

申请人： 华中科技大学

发明人： 张宇 ,  鲁博

IPC分类号： H03M3/00 ,  H02M7/5387

摘要： 本发明公开了一种数字式delta‑sigma控制方法、双环控制方法及高精度交流电流源，属于开关电源领域，双环控制方法中的外环PID控制为：对目标采样点采样解码及数字PID调节；内环delta‑sigma控制为：对采样点处进行delta‑sigma型AD采样，得到单比特数据流，该数据流的位数达到M位时完成解码，并在每新增加一位时对最新M位数据进行滤波解码，得到有效采样值，内环控制将采样值与数字PID器的输出值的差值并进行积分、量化得到控制信号来控制开关电路。滤波算法简化后降低了时延。delta‑sigma型ADC噪声整形功能可保证采样数据在中低频段准确性，其在高频段的误差由积分器滤除，解决了现有数字式delta‑sigma控制采样速度低、时延大、精度低的问题。双环控制可有效地提高系统的控制精度与响应速度。

公开(公告)号：CN112511031A

公开(公告)日：2021-03-16

申请号：CN202011341614.8

申请日：2020-11-25

申请人： 华中科技大学

发明人： 张宇 ,  鲁博

IPC分类号： H02M7/5387

摘要： 本发明公开了一种基于delta‑sigma与PID控制的逆变器及控制方法，属于开关电源领域，逆变器包括：桥式逆变电路，用于将输入的直流信号转换为交流信号；PID外环控制模块，连接桥式逆变电路的输出端，用于对桥式逆变电路的输出端信号依次进行AD采样、数字PID控制和数模转换处理后输出；delta‑sigma内环控制模块，连接桥式逆变电路的桥臂中点和PID外环控制模块的输出端，用于对桥臂中点信号和PID外环控制模块输出信号之间的差值进行delta‑sigma调制后输出驱动信号，并根据驱动信号驱动桥式逆变电路的开关管以将直流信号转换为交流信号。delta‑sigma内环控制利用其噪声整形原理有效抑制开关电源死区等误差，加入数字式PID控制抑制输出滤波器导致的误差，调节更为灵活，提升电源的精度和稳定性。

公开(公告)号：CN113890324B

公开(公告)日：2023-10-20

申请号：CN202111139463.2

申请日：2021-09-29

申请人： 华中科技大学

发明人： 张宇 ,  鲁博

IPC分类号： H02M1/38 ,  H02M7/5387 ,  H02M1/12

摘要： 本发明公开了一种基于长死区时间实现混合导通模式的交流开关电源，属于开关电源领域，包括：逆变模块；外环控制模块，对逆变模块中LC滤波后的信号进行PID控制后输出；内环控制模块，对LC滤波前的信号和外环控制模块输出的信号之间的差值进行delta‑sigma调制后输出；死区设置模块，设置长死区时间；内环控制模块输出的驱动逻辑信号经长死区时间后驱动桥式逆变电路中的开关管，从而降低开关频率，使得开关管的工作模式为混合导通模式或断续模式，开关管可实现零电流开通并兼顾较大的系统输出功率容量，将输入的交流信号转换为直流信号后输出。通过设置并调节长死区时间，在无需外加谐振电路的情况下实现功率开关器件的软开关并实现高精度。

公开(公告)号：CN113098523B

公开(公告)日：2022-05-31

申请号：CN202110322841.4

申请日：2021-03-25

申请人： 华中科技大学

发明人： 张宇 ,  鲁博

IPC分类号： H03M3/00 ,  H02M7/5387

摘要： 本发明公开了一种数字式delta‑sigma控制方法、双环控制方法及高精度交流电流源，属于开关电源领域，双环控制方法中的外环PID控制为：对目标采样点采样解码及数字PID调节；内环delta‑sigma控制为：对采样点处进行delta‑sigma型AD采样，得到单比特数据流，该数据流的位数达到M位时完成解码，并在每新增加一位时对最新M位数据进行滤波解码，得到有效采样值，内环控制将采样值与数字PID器的输出值的差值并进行积分、量化得到控制信号来控制开关电路。滤波算法简化后降低了时延。delta‑sigma型ADC噪声整形功能可保证采样数据在中低频段准确性，其在高频段的误差由积分器滤除，解决了现有数字式delta‑sigma控制采样速度低、时延大、精度低的问题。双环控制可有效地提高系统的控制精度与响应速度。

公开(公告)号：CN113078834B

公开(公告)日：2022-02-18

申请号：CN202110322972.2

申请日：2021-03-25

申请人： 华中科技大学

发明人： 张宇 ,  鲁博

IPC分类号： H02M7/48 ,  H02M7/537 ,  H02M7/5387 ,  H02M7/483 ,  H02M1/12

摘要： 本发明公开了一种基于数字式delta‑sigma与PID双环控制的逆变器及设计方法，属于开关电源领域，逆变器包括：PID外环控制模块，对逆变电路输出侧电压采样端的电压信号采样解码及数字PID调节；数字式delta‑sigma内环控制模块，对桥臂中点电压信号进行delta‑sigma型AD采样以得到单比特的数据流，当数据流达到M位时滤波解码，并在每新增加一位时对最新M位数据进行滤波解码，得到数据点，并对PID外环控制模块输出的信号与数据点之间的差值进行积分、量化后驱动逆变电路将直流信号转换为交流电压信号。简化滤波算法降低时延，delta‑sigma型ADC噪声整形功能保证采样数据在中低频段准确性，解决现有数字式delta‑sigma控制采样速度低、时延大、精度低的问题。双环控制有效提高系统的控制精度与响应速度。

公开(公告)号：CN113890324A

公开(公告)日：2022-01-04

申请号：CN202111139463.2

申请日：2021-09-29

申请人： 华中科技大学

发明人： 张宇 ,  鲁博

IPC分类号： H02M1/38 ,  H02M7/5387 ,  H02M1/12

摘要： 本发明公开了一种基于长死区时间实现混合导通模式的交流开关电源，属于开关电源领域，包括：逆变模块；外环控制模块，对逆变模块中LC滤波后的信号进行PID控制后输出；内环控制模块，对LC滤波前的信号和外环控制模块输出的信号之间的差值进行delta‑sigma调制后输出；死区设置模块，设置长死区时间；内环控制模块输出的驱动逻辑信号经长死区时间后驱动桥式逆变电路中的开关管，从而降低开关频率，使得开关管的工作模式为混合导通模式或断续模式，开关管可实现零电流开通并兼顾较大的系统输出功率容量，将输入的交流信号转换为直流信号后输出。通过设置并调节长死区时间，在无需外加谐振电路的情况下实现功率开关器件的软开关并实现高精度。