三重化交错并联DC/DC变换器优化控制研究

设计了一种适用于大容量储能系统功率控制的三重化交错并联双向DC/DC变换器。针对具有强非线性、滞后和参数存在漂移的DC/DC变换器,采用平均状态空间法进行了数学建模及分析,提出了基于电流和电压的双闭环PID控制方案,使用了幅相裕度法对PI参数进行整定,最后设计实验验证了所采用的控制策略。实验结果表明,变换器在较宽的工作范围内实现了零电压开关工作,消除了动态电流变化导致的过充和过放,在较大负载变化范围内实现了95%以上的效率。     

用于混合动力汽车的双向DC/DC变换器控制设计

根据混合动力汽车对变换器的要求,设计了一种两相交错并联双向DC/DC变换器,减小了重量与体积,提高了系统的工作效率。分析了该变换器的工作原理,提出一种模糊控制与PID控制相结合的复合控制策略,并将其应用于两相交错并联双向DC/DC变换器的控制系统中。采用模糊控制可以很好地消除系统内部参数变化及外部干扰对控制效果的影响,增强系统的稳定性和鲁棒性,PID控制使得其控制器的调整更加灵活。最后,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。     

隔离型DC/DC变换器的嵌入式滤波设计

传统的隔离型DC/DC变换器输入端电流断续,会对电源或负载产生严重的电磁干扰,利用嵌入式滤波(Built-in Input Filter,BIF)的方法可以实现输入电流的连续。以嵌入式滤波全桥为例对嵌入式滤波的原理进行了分析,提出了隔离型DC/DC变换器嵌入式滤波拓扑、变压器以及交叉耦合电容参数的设计方法,并用该方法推导和设计了带有嵌入式滤波功能的半桥拓扑,利用PSIM软件进行了仿真分析。搭建了新型半桥拓扑的试验样机,验证了设计方法的有效性。     

ZCS半桥式DC/DC变流器状态空间法建模及Matlab仿真分析

分析了一种ZCS半桥式DC DC变流器时域工作特性.通过研究其工作各阶段的特性建立了其状态空间模型,采用Matlab语言进行编程仿真,得到其输出电压时域仿真波,与实测吻合,证明了所建状态空间模型的正确性,得到变流器工作的一些有用结论,有助于指导下一步变流器的传导干扰分析和抑制.     

DAB双向DC-DC变换器的输出功率分析及高频振荡抑制

在介绍DAB变换器的拓扑结构和工作原理、仿真器工作特性的基础上,首先理论分析了死区时间对DAB变换器功率输出范围的限制以及高频隔离变压器原、副边全桥桥间输出电压波形存在的高频振荡问题;然后,提出了改变高频隔离变压器原、副边触发脉冲相对相移量解决输出功率受限和减小杂散电感降低输出纹波的方法;最后,通过仿真与实验测试,验证了该方法的有效性。     

交流侧接CRM LCL谐振变换器的整流电路功率因数计算方法

为解决临界导通模式(CRM)LCL谐振结构后接整流桥引入的等效电感计算较为困难的问题,提出了一种交流侧接临界导通模式LCL谐振变换器的整流电路功率因数计算方法。首先,在分析CRM LCL谐振变换器下整流桥的工作状态的基础上,采用微分方程建立了LCL谐振变换器的输入电压、电流的数学模型,并利用LCL谐振变换器并联谐振电容的基波电压值对其实际电压值进行了近似处理;然后,对所提出的方法进行了实验验证。实验结果表明:所提方法可以较为准确地计算交流侧接临界导通模式LCL谐振变换器时整流电路的功率因数。     

一种新的双输入多通道直流变换器

在传统的含储能单元分布式供电系统中,一般都需要多个单向直流变换器和双向直流变换器才能实现其功能。提出一种新的双输入多通道直流变换器,它的功能等效于一个单向直流变换器和一个双向直流变换器。分析了双输入多通道直流变换器的工作原理,给出了变换器的稳态关系式以及能量管理方法,并运用Saber软件进行仿真,验证了理论分析的正确性。该直流变换器除具有双输入Buck直流变换器的优点外,还能实现可再生能源向储电输入源充电。     

大容量非晶合金中频变压器的噪声抑制技术

从噪声源和噪声传播途径两个方面讨论了大容量非晶合金中频变压器的噪声抑制措施:通过对比两电平与三电平移相全桥逆变电路输出电压的总谐波畸变率确定直流变换器中逆变电路的工作点,从源头上抑制噪声;通过增加内衬吸音海绵的隔音柜阻碍空气噪声传播,并通过自行研制的一台大容量直流变换器进行了试验验证.结果表明:该措施能够很好地抑制中频变压器噪声.     

矩阵变换器自抗扰控制策略研究

矩阵变换器的输出电压易受各种因素的影响,为了改善输出性能,将自抗扰控制技术应用于矩阵变换器的闭环控制中。分析了自抗扰控制器的特性,提出了一种双闭环自抗扰控制策略,即电流内环与电压外环均采用一阶简化的自抗扰控制算法。仿真结果表明:该方法不仅可以有效地抑制多种扰动的影响,而且比PI控制具有更优的动静态性能,可满足高性能矩阵变换器系统的控制要求。     

基于Saber的弹载二次电源系统建模与仿真

为快速有效地发现导引头二次电源系统设计中存在的问题,在Saber仿真软件平台下对其进行仿真分析。提出了参量化建模与Mast语言相结合的方法,建立了功能齐全、特征参数符合规范的DC/DC变换器模型;运用宏建模的方法,根据元器件的功能要求、原理图,分别建立了霍尔电流传感器、电源滤波器模型,并对上述的元器件模型及构建的整个二次电源系统进行了仿真实验。仿真结果证明了所建模型均满足系统的功能要求且具有较高的精度,同时由于在DC/DC变换器建模中考虑到了纹波特性,使其可以作为传导电磁干扰模型,用以对导引头电源线传导发射CE102项目进行仿真,为系统的效能评估、电磁干扰抑制提供有益的参考。     

DC/DC中随机PWM的功率谱分析

推导了在斩波电路中采用随机脉冲位置(RPP)策略和随机载波频率(RCF)策略开关函数的功率谱密度(PSD)解析表达式。通过引入随机变量的特征函数,详细讨论了随机变量的分布对PSD的影响,为随机脉宽调制技术的设计提供了有效途径,仿真分析和实验结果的对照验证了表达式的正确性。     

直流位置伺服系统改进型IMC-PI控制方法

针对直流位置伺服系统,提出了一种改进型IMC-PI控制方法。引入作用函数,并将其与IMC-PI控制器串联,构成改进型PI控制器,其中IMC-PI控制器根据内模控制原理进行设计,作用函数为系统偏差的微分表达式,其阶次的选择应保证系统开环传递函数为严格正则。改进IMC-PI控制可使系统的调节过程分为作用函数趋近零和保持为零的两个阶段,从而保证系统偏差按照作用函数等于零确定的轨迹趋近于零。仿真结果表明所提方法可使系统具有良好的动态响应性能和鲁棒性。另外,利用Qstudio RP实验平台跟随跟随1+sin(10t)rad正弦信号时,IAE为0.14 rad·s,实验结果表明该方法可有效改善伺服系统的性能。     

锁相环在电流隔离测量中的应用研究

探讨了采用锁相环频率跟踪,通过环路补偿达到磁平衡的方法,隔离测量直流和低频、中频交流电流,利用磁性材料自身特性,进行温度补偿,用低成本达到较高的稳定度和测量精度.     

基于灰色理论的直流接触器行为预测

针对大型复杂装备使用了大量的直流接触器,并且接触器接触电阻值随外间因素变化大等特点,利用灰色理论的新陈代谢GM(1,1)预测模型,对直流接触器的接触电阻进行了预测评估。从而,可以进一步判断直流接触器的接触行为。实际模拟证明,新陈代谢GM(1,1)预测模型能够明显地提高预测精度,增加预测可靠程度,从而实现直流接触器接触行为的早期预测评估。     

一种考虑衰减直流分量的动态相量测量算法

对故障情况下电网电流信号中含有衰减直流分量的动态相量测量算法进行了研究,提出了一种考虑衰减直流分量的动态相量估计方法。首先,基于电流信号的周期性分量特性,在同步采样基础上计算衰减直流分量的系数;然后,基于Prony算法提取基频电流分量;最后,利用基于Kalman滤波的动态相量估计模型对提取后的信号参数进行估计。仿真结果表明:该方法能够有效分离衰减直流分量和估计相量值。