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龙图腾网获悉厦门大学申请的专利一种带直流电压偏置的分数阶电容电路及其控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115694233B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210817919.4，技术领域涉及：H02M7/5387；该发明授权一种带直流电压偏置的分数阶电容电路及其控制方法是由何良宗;张靖雨;林智乐;周鸿彦;曾涛;张景瑞;罗华耿设计研发完成，并于2022-07-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种带直流电压偏置的分数阶电容电路及其控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种带直流电压偏置的分数阶电容电路及其控制方法。带直流电压偏置的分数阶电容电路由输入端电容C、电位平衡电感Ls、LC低通滤波器、DC‑AC变换器及储能电容Cd构成。通过储能电容Cd和输入端电容C之间的能量交换，可以在保持储能电容Cd电压稳定的前提下，使带直流电压偏置的分数阶电容电路的输入端口电压和输入电流呈现分数阶阻抗的电压电流特性。本发明提出的带直流电压偏置的分数阶电容阶数介于0‑2阶，在不外加电源的前提下，可实现阶数可调的正阻性分数阶电容和负阻性分数阶电容，适用于需对电容阶数进行灵活调节的场合。

本发明授权一种带直流电压偏置的分数阶电容电路及其控制方法在权利要求书中公布了：1.一种带直流电压偏置的分数阶电容电路，其特征在于包括：输入端电容C、电位平衡电感Ls、LC低通滤波器、DC-AC变换器及储能电容Cd；所述输入端电容C的正极板与电位平衡电感Ls一端相连，负极板与LC低通滤波器的负输出端相连，电位平衡电感Ls的另一端与LC低通滤波器的正输出端相连，LC低通滤波器的输入端口与DC-AC变换器的输出端口相连，DC-AC变换器的输入端口接储能电容Cd；所述输入端电容C两端为带有直流偏置的正弦电压，其中的直流偏置通过DC-AC变换器实现对储能电容Cd的充能，LC低通滤波器的正、负输出端为带直流偏置的正弦电压，其中的正弦分量通过DC-AC变换器实现对无电源分数阶电容阶数的调控；无电源分数阶电容电路在工作过程中同时实现储能电容Cd电压的稳定和LC低通滤波器正、负输出端正弦电压的输出，并使输入端电容C端口的电压和电流实现分数阶电容的阻抗特性；所述输入端电容C端口的等效分数阶电容阻抗表达式的频域表达式为： 式中，Ufocjω和Ifocjω分别是输入端电容C端口的电压和电流相量；ω是工作角频率；Cα是分数阶电容的容值；α是阶数且0≤α≤2； 当α＝0时，分数阶阻抗等效为正电阻；当0＜α＜1时，分数阶阻抗等效为正阻性分数阶电容；当α＝1时，分数阶阻抗等效为纯电容；当1＜α＜2时，分数阶阻抗等效为负阻性分数阶电容；当α＝2时，分数阶阻抗等效为负电阻； 上述的一种带直流电压偏置的分数阶电容电路的控制方法：DC-AC变换器采用双重PI混合控制策略； 所述双重PI混合控制策略表述为：根据期望实现的分数阶电容阻抗特性，可以计算得到LC低通滤波器输出电压参考值uf-ref,通过对LC低通滤波器输出电压uf进行采样，与参考电压uf-ref的差值输入PI控制器，得到调制信号v1；根据PWM型DC-AC变换器的输入与输出电压约束条件，可以得到储能电容Cd电压参考值UCd-ref的取值范围，通过对储能电容Cd电压UCd进行采样，与参考电压的UCd-ref差值输入PI控制器，得到调制信号v2；再通过加法器将调制信号v1和v2进行叠加得到调制信号m，将调制信号m与载波比较产生相应的PWM控制DC-AC变换器两组开关管Sf1、Sf4和Sf2、Sf3的通断，同时实现对LC低通滤波器输入电压uf和储能电容Cd电压UCd的调控；其中，DC-AC变换器在工作过程中两组开关管Sf1、Sf4和Sf2、Sf3互补导通。

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