基于PID控制电源电流输出的方法及相关设备与流程

本申请涉及仪器供电电源，特别地涉及一种基于pid控制电源电流输出的方法及相关设备。

背景技术：

1、电源广泛地应用于生产生活的各个方面，同时已应用于仪器供电电源领域，通常采取集成化的方式，提供低电压、小电流、低功率的能量供给。

2、仪器电源是整个系统重要的组成部分，其主要通过线性稳压电路或者开关稳压电路来给系统提供稳定的电压。然而，现有的稳压电路基于pid的电压控制，缺少过流，恒流控制。

技术实现思路

1、针对上述问题，本申请提供一种基于pid的电压电流双控电源输出方法及相关设备，解决了现有技术中稳压电路缺少过流，恒流控制的问题。

2、第一方面，本申请提供了一种基于pid控制电源电流输出的方法，所述方法包括：获取电源的当前采样输出电流；判断所述采样输出电流与电流设定值的大小关系；在确定采样输出电流小于或者大于电流设定值的情况下，通过pid算法函数确定pwm的第一输出占空比，以使所述电源输出稳定电流。

3、本申请在一些实施例中，所述方法还包括：获取电源的当前采样输出电压；判断所述采样输出电压与电压设定值的大小关系；在确定采样输出电压小于或者大于电压设定值的情况下，通过pid算法函数确定pwm的第二输出占空比，以使所述电源输出稳定电压。

4、本申请在一些实施例中，所述通过pid算法函数确定pwm的第一输出占空比，包括：基于所述电流设定值和所述采样输出电流确定第一电流差值；基于电流环比例常数以及电流差值获取电流比例分量；基于电流环积分常数以及电流差值获取电流差值积分分量；基于电流环微分常数以及电流差值获取电流差值微分分量；基于电流比例分量、电流差值积分分量和电流差值微分分量确定第一pwm增量；基于第一电流pwm值和所述第一pwm增量确定pwm的第一输出占空比。

5、本申请在一些实施例中，所述基于电流环比例常数以及电流差值获取电流比例分量，包括采用如下第一计算公式计算电流比例分量，其中，所述第一计算公式为：电流比例分量＝电流环比例常数*(第一电流差值-第二电流差值)，所述第二电流差值为上个采样周期确定的电流差值，所述第一电流差值为当前采样周期确定的电流差值。

6、所述基于电流环积分常数以及电流差值获取电流差值积分分量，包括采用如下第二计算公式计算电流差值积分分量，其中，所述第二计算公式为：电流差值积分分量＝电流环积分常数*第一电流差值。

7、所述基于电流环微分常数以及电流差值获取电流差值微分分量，包括采用如下第三计算公式计算电流差值微分分量，其中，所述第三计算公式为：电流差值微分分量＝电流环微分常数*(第一电流差值-2*第二电流差值+第三电流差值)；所述第三电流差值为上上个采样周期确定的电流差值。

8、本申请在一些实施例中，所述通过pid算法函数确定pwm的第二输出的占空比，包括：基于所述电压设定值和所述采样输出电压确定第一电压差值；基于电压环比例常数以及电压差值获取电压比例分量；基于电压环积分常数以及电压差值获取电压差值积分分量；基于电压环微分常数以及电压差值获取电压差值微分分量；基于电压比例分量、电压差值积分分量和电压差值微分分量确定第二pwm增量；基于第一电压pwm值和所述第二pwm增量确定pwm的第二输出占空比。

9、本申请在一些实施例中，所述基于电压环比例常数以及电压差值获取电压比例分量，包括采用如下第四计算公式计算电压比例分量，其中，所述第四计算公式为：电压比例分量＝电压环比例常数*(第一电压差值-第二电压差值)，所述第二电压差值为上个采样周期确定的电压差值，所述第一电压差值为当前采样周期确定的电压差值。

10、所述基于电压环积分常数以及电压差值获取电压差值积分分量，包括采用如下第五计算公式计算电压差值积分分量，其中，所述第五计算公式为：电压差值积分分量＝电压环积分常数*第一电压差值。

11、所述基于电压环微分常数以及电压差值获取电压差值微分分量，包括采用如下第六计算公式计算电压差值微分分量，其中，所述第六计算公式为：电压差值微分分量＝电压环微分常数*(第一电压差值-2*第二电压差值+第三电压差值)；所述第三电压差值为上上个采样周期确定的电压差值。

12、第二方面，本申请提供了一种基于pid控制电源电流输出的装置，所述装置包括：第一获取模块，用于获取电源的当前采样输出电流；第一判断模块，用于判断所述采样输出电流与电流设定值的大小关系；第一确定模块，用于在确定采样输出电流小于或者大于电流设定值的情况下，通过pid算法函数确定pwm的第一输出的占空比，以使所述电源输出稳定电流。

13、本申请在一些实施例中，所述装置还包括：第二获取模块，用于获取电源的当前采样输出电压；第二判断模块，用于判断所述采样输出电压与电压设定值的大小关系；第二确定模块，用于在确定采样输出电压小于或者大于电压设定值的情况下，通过pid算法函数确定pwm的第二输出的占空比，以使所述电源输出稳定电压。

14、第三方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被所述处理器执行时，执行如第一方面中任意一项所述的一种基于pid控制电源电流输出的方法。

15、第四方面，本申请提供一种存储介质，该存储介质存储的计算机程序，可被一个或多个处理器执行，可用来实现如第一方面中任意一项所述的一种基于pid控制电源电流输出的方法。

16、与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

17、本申请提供的一种基于pid控制电源电流输出的方法及相关设备，所述方法采用通过获取电源的当前采样输出电流，在确定采样输出电流小于或者大于电流设定值的情况下，通过pid算法函数确定pwm的输出占空比，以使所述电源输出稳定电流。本申请克服了现有技术中，稳压电路缺少过流、恒流控制的问题，提高了系统的可靠性。

技术特征：

1.一种基于pid控制电源电流输出的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过pid算法函数确定pwm的第一输出占空比，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于电流环比例常数以及电流差值获取电流比例分量，包括采用如下第一计算公式计算电流比例分量，其中，所述第一计算公式为：电流比例分量＝电流环比例常数*(第一电流差值-第二电流差值)，所述第二电流差值为上个采样周期确定的电流差值，所述第一电流差值为当前采样周期确定的电流差值；

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过pid算法函数确定pwm的第二输出的占空比，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于电压环比例常数以及电压差值获取电压比例分量，包括采用如下第四计算公式计算电压比例分量，其中，所述第四计算公式为：电压比例分量＝电压环比例常数*(第一电压差值-第二电压差值)，所述第二电压差值为上个采样周期确定的电压差值，所述第一电压差值为当前采样周期确定的电压差值；

7.一种基于pid控制电源电流输出的装置，其特征在于，所述装置包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被所述处理器执行时，执行如权利要求1至6中任意一项所述的一种基于pid控制电源电流输出的方法。

10.一种存储介质，其特征在于，该存储介质存储的计算机程序，可被一个或多个处理器执行，可用来实现如权利要求1至6中任意一项所述的一种基于pid控制电源电流输出的方法。

技术总结
本申请提供的一种基于PID控制电源电流输出的方法及相关设备，所述方法包括：获取电源的当前采样输出电流；判断所述采样输出电流与电流设定值的大小关系；在确定采样输出电流小于或者大于电流设定值的情况下，通过PID算法函数确定PWM的第一输出占空比，以使所述电源输出稳定电流。本申请克服了现有技术中，稳压电路缺少过流、恒流控制的问题，提高了系统的可靠性。

技术研发人员：苏佰顺,张希瑜,孙锋,卢玉晓,于云华,许大华,李海
受保护的技术使用者：中石化石油工程技术服务有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11