本发明涉及电子电工，特别涉及一种双有源桥电路的控制系统。
背景技术：
1、在双有源桥充放电路中，为保证电池放电时输出母线电压的稳态性能和瞬态性能，须对双有源桥充放电路设计控制器构成闭环控制，从而产生脉宽调制信号（pwm）或移相控制信号以形成等效占空比，用来控制双有源桥电路中开关管的通断。双有源桥电路通常采用传统pid控制器，即将期望电压与输出电压的偏差进行比例、积分和微分运算后生成控制信号。应用于储能电力装备中的双有源桥电路作为储能电池的充放电路，其低压侧接入电池，高压侧接入母线，当母线电压跌落时，需双有源桥电路通过电池的放电控制实现母线电压给定值的快速跟踪。然而，传统的pid控制器无法对双有源桥电路输出电压的响应时间作出准确预判，即基于传统pid控制器的双有源桥电路无法确保母线电压的响应时间能满足储能电力装备稳定运行的要求。
2、另由于传统pid控制是建立在经典控制理论基础上的一种线性控制策略，在其控制参数整定好之后，一般不随控制系统的实时状况改变。然而，双有源桥电路是典型的开关型非线性系统，所存在的开关器件死区时间、负载扰动和非线性负载等，都会使输出电压波形质量变差，故采用传统的线性控制方法难以满足逆变器的稳态性能和动态性能，在储能系统中的电池放电工况尤为突出，这就对pid控制参数的整定提出了高要求，造成开发周期长而增加开发成本。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种双有源桥电路的预设时间反馈控制器、控制系统及其控制方法，将双有源桥电路输出电压误差的时间稳定性分析进行转化与缩减，运用反馈控制的设计思想，实现双有源桥电路的预设时间反馈控制器。
2、本发明的目的是这样实现的：一种双有源桥电路的预设时间反馈控制器，包括：
3、时间转换律，用以输入预设时间 t p、输出尺度变换系数 μ( t)；
4、时间尺度变换律，用以输入尺度变换系数 μ( t)、系统误差 e( t)，输出尺度误差信号 z( t)，所述系统误差 e( t)为输出电压的采样信号 x( t)和期望电压 x d的差值；
5、反馈控制律，用以输入输出电压的采样信号 x( t)、输出尺度变换系数 μ( t)、时间尺度变换系数的变化率、输出尺度误差信号 z( t)、系统误差 e( t)、期望电压的变化率以及非负参数 α，输出控制信号 u( t)经pwm调制器、驱动电路控制双有源桥电路。
6、进一步的，所述时间转换律采用以下公式：
7、
8、其中， t p为预设时间， μ( t)为时间尺度变换系数。
9、进一步的，所述时间尺度变换律采用以下公式：
10、 z( t)= μ( t) e( t)
11、其中， z( t)为尺度误差信号， e( t)为系统误差。
12、进一步的，所述反馈控制律采用以下公式：
13、
14、其中， f s为开关频率， n为变压器匝比， v bat为电池电压， l s为谐振电感， d为占空比， r out为输出阻抗， c 2为输出电容， v bus为母线电压， p 0为输出功率。
15、一种双有源桥电路的预设时间反馈控制系统，包括双有源桥电路的预设时间反馈控制器、pwm调制器、驱动电路、双有源桥电路以及采用调理电路；
16、所述双有源桥电路的输出端接采样调理电路的输入端，所述采用调理电路的输出端接双有源桥电路的预设时间反馈控制器的输入端，所述双有源桥电路的预设时间反馈控制器的输出端接pwm调制器的输入端，所述pwm调制器的输出端接驱动电路的输入端，所述驱动电路的输出端用以控制双有源桥电路开关管的通断。
17、一种双有源桥电路的预设时间反馈控制方法，采用上述控制系统，包括以下步骤：
18、步骤1）将预设时间 t p进行时间转换，得到尺度变换系数 μ( t)，
19、步骤2）将尺度变换系数 μ( t)与经输出电压的采样信号 x( t)、期望电压 x d作差构成的系统误差 e( t)进行时间尺度变换，输出尺度误差信号 z( t)；
20、步骤3）将输出电压的采样信号 x( t)、输出尺度变换系数 μ( t)、时间尺度变换系数的变化率、输出尺度误差信号 z( t)、系统误差 e( t)、期望电压的变化率、非负参数 α进行反馈控制，输出控制信号 u( t)；
21、步骤4）控制信号 u( t)作为pwm调制器的调制信号，pwm调制器生成脉冲控制信号 v duty，再经驱动电路后生成驱动信号 v dr，用来控制双有源桥电路中开关管的通断，从而实现母线电压 v bus的稳定。
22、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明采用时间变换律、时间尺度转换律和反馈控制律相结合，可以对双有源桥电路输出电压的响应时间进行预设，有利于提升双有源桥电路的可控性和快速响应性，发明的控制器在简化系统控制结构的同时，保障了系统的跟踪性能，使得控制器在实际应用中易于实现，缩短开发周期以降低开发成本；将本发明应用在储能电力装备中，可确保双有源桥电路建立或维持母线电压的快速性，从而满足储能电力装备稳定运行的要求；另从控制策略的设计角度出发，所发明的预设时间反馈控制器也包含系统的动力学形式，保障了控制系统的控制精度，提高了储能电力装备的鲁棒性。
1.一种双有源桥电路的预设时间反馈控制器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种双有源桥电路的预设时间反馈控制器，其特征在于，所述时间转换律采用以下公式：
3.根据权利要求1或2所述的一种双有源桥电路的预设时间反馈控制器，其特征在于，所述时间尺度变换律采用以下公式：
4.根据权利要求1或2所述的一种双有源桥电路的预设时间反馈控制器，其特征在于，所述反馈控制律采用以下公式：
5.一种双有源桥电路的预设时间反馈控制系统，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一项所述的双有源桥电路的预设时间反馈控制器、pwm调制器、驱动电路、双有源桥电路以及采用调理电路；
6.一种双有源桥电路的预设时间反馈控制方法，采用权利要求5的控制系统，其特征在于，包括以下步骤：
