用于新能源发电的新型升降压转换器及其控制策略

针对新能源发电装置输出电压变化大难以实现储能的问题,提出一种基于PI控制器结合前馈控制的新型单管耦合型升降压转换器,通过调节耦合电感的变比灵活调节电压转换比,同时降低了开关器件电压应力,采用无源钳位电路,起到回收漏感能量和抑制开关管电压尖峰的作用,与传统升降压转换器相比具有更宽电压转换比,输入电流连续和开关管电压应力小等优势;利用PI控制器结合前馈控制策略实现闭环控制,保证了转换器整个输入电压范围内良好的输入暂态响应。详细分析了转换器的工作原理并推导了转换器稳态特性,将所提转换器与其他单管升降压转换器的各项性能进行比较。推导了转换器的小信号模型,同时利用伯德图验证PI参数设计的正确性,分析了PI控制器结合前馈控制策略的设计过程。最后,搭建了一台额定功率100 W,20～60 V输入、48 V输出的实验样机,通过升压和降压模式下的实验来验证所提转换器的性能,同时验证了PI控制器结合前馈控制策略的可行性,其中升压模式最大效率为97.08%,降压模式最大效率为97.10%。     

移相全桥零电压变换器的建模与控制

在Buck变换器小信号模型的基础上,建立了移相全桥零电压变换器的小信号模型.分析了控制环路的幅频特性和相频特性,设计了移相全桥零电压变换器控制环路的补偿网络,从而提高了系统的瞬态响应及稳定性.通过仿真验证了小信号模型的正确性和补偿网络设计的合理性.     

Buck型变换器的闭环控制性能分析与仿真

介绍了Buck变换器,应用小信号分析法推导出变换器的模型,建立了Buck型变换器闭环系统,并对系统进行了稳态、动态性能分析及仿真.仿真结果表明,小信号分析法对于建立复杂电力电子变换器的频域模型并进行系统分析是有效的.     

DC/DC变换器电流模式数字控制电路研究

针对电压控制型开关电源是一个二阶的有条件的稳定系统,响应速度慢,稳定性不够,因此可在电压单闭环控制基础上增加电流控制环,形成双闭环控制系统,以提高系统的响应速度和稳定性。本文通过分析电流模式数字控制电路的静态和动态特性,建立了数字控制电流型PS-FB ZVSPWM DC/DC变换器闭环小信号模型和小信号传递函数模型,在积分控制工作方式下,选取不同的积分、微分系数,在负载阶跃扰动时得到了输出电压的单位阶跃响应曲线,通过实验得到了负载突变时开关脉冲及输出电压的动态响应曲线。     

宽压开关电源的三电平变换器建模及控制

针对煤矿井下特殊环境对开关电源的一些要求,提出了一种基于三电平变换器的宽范围开关电源设计方案。重点阐述了三电平变换器的工作原理,基于状态空间平均法建立了变换器的交流小信号模型,推导出了相应的交流小信号传递函数,并根据该传递函数建立了闭环控制系统,设计了无源超前补偿网络,最后建立了系统仿真模型。仿真结果表明:当输入电压为95~825V,负载变化的情况下,变换器的输出电压能够较好地稳定在期望值上。     

双向全桥CLLLC谐振变换器建模与分析

针对传统状态空间平均法不适用于谐振变换器建模的问题,采用扩展描述函数法,建立了双向全桥CLLLC谐振变换器的小信号模型;给出了该变换器谐振参数的设计方法,得到了适用于本文变换器的参数;设计了正向/反向运行时的控制器补偿函数,并搭建闭环仿真电路进行了仿真分析.仿真结果验证了本文所建立的模型和设计的控制器补偿函数的正确性.     

电流-单周控制双频BUCK变换器

针对如何简单有效的对双频变换器实施控制问题,提出了一种电流—单周控制方法.以电流—单周控制双频BUCK变换器为例,分析了其控制原理及性能特点,利用状态空间平均方法建立了电流—单周控制双频BUCK变换器主电路、控制电路的小信号模型,在此基础上进行了电压外环补偿器设计.仿真及试验研究结果表明:电流—单周控制方法能使高频开关电流应力最小,从而降低其开关损耗,提高变换效率.此外,采用电流—单周控制的电压外环补偿器设计容易,实现电路简单可靠.     

基于SIMULINK的Cuk PWM Dc—Dc变换器的仿真模型

讨论ＣｕｋＰＷＭＤｅ－Ｄｅ变换器的建模方法,推导出ＣｕｋＰＷＭ变换器的非线性状态变量方程,并据此得到了Ｃｕｋ变换器的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型,给出了ＣｕｋＰＷＭ变换器的开环仿真曲线,结果表明,该仿真模型正确,与理论分析结果相符。     

温度变换器AD590的研究与应用

介绍一种集成温度变换器ＡＤ５９０的电学性能、特点、误差与校正方法。同时提出了它在温度检测、温度补偿以及在微机温度采集系统中的应用。     

基于以太网的列车通信网络性能仿真研究

给出了一种基于工业以太网的列车通信网络体系结构。在对实际列车业务流量进行建模的基础上,利用网络仿真软件OPNET建立了以太网列车通信网络仿真模型,研究了车载工业以太网在进行大容量信息传输过程中的以太网时延、网络载荷、丢包率及以太网的极限流量等关键性能。仿真结果表明：通过合理设置网络参数,以太网可以满足列车通信网络对带宽和数据传输时延的要求,将以太网用于高速列车网络系统具有充分的可行性。     

基于端口受控哈密顿方法的Buck-Boost变换器控制

应用一种新的端口受控哈密顿(PCH)系统方法,研究了Buck-Boost变换器的建模与PWM控制问题。首先,建立了Buck-Boost变换器的PCH系统数学模型。然后,利用互联和阻尼配置的能量成形方法,给出了Buck-Boost变换器的反馈镇定原理。根据其稳态特性确定了系统期望的平衡点,分析了Buck-Boost变换器平衡点的稳定性,最后设计了控制器。仿真结果表明,该控制器具有很好的性能和应用前景。     

Buck-boost DC/DC变换器的控制

便携式电子设备一般采用锂电池供电,随着低电压装置使用量的增加及其多功能化的增强,有效的电能管理技术成为这类设备延长电池寿命的有效方法.鉴于此,本文提出了一种buck-boost变换器的拓扑电路及其控制方法.对这种变换器所做的仿真结果表明,新的控制方法能缩短过渡时间,减小过渡时的超调,有效延长了锂电池的使用寿命.     

具有斜坡补偿的Buck-Boost变换器的碰撞分岔现象及混沌

为了深入研究具有斜坡补偿的Buck-Boost变换器的碰撞分岔现象及混沌,导出了电流模式控制Buck-Boost变换器运行轨道转移时的两个边界方程,从而建立了具有两个边界的三段光滑非线性离散迭代二维映射方程,并通过数值仿真得到了输入电压、斜坡补偿电流的斜率和负载电阻R变化时的动力学行为分布图.     

双向Buck-Boost逆变器的归一化峰值纹波控制

研究了一种单级双向Buck-Boost逆变器的工作原理,针对此逆变拓扑,应用了归一化峰值纹波控制方法。对归一化算法进行了分析与说明,将归一化峰值控制方法与传统的电压电流双环控制方法进行对比,并利用PSCAD平台对归一化峰值控制方法进行了仿真实验,实验结果证明该方法能很好地减小输出电压的峰值纹波。     

开关功率变换器中的混沌现象研究

本文对开开功率变换器中的混沌现象进行了探讨，并在电路实验和计算机模拟两个方面证明开关功率变换器不仅在ＰＷＭ闭环控制下会出现混沌现象，而且在开环工作情况下，由于功率晶体管极间电容的非线性等因素的影响，功率变换器也可能出现混沌．关键词     

降压型DC/DC(Buck)变换器性能的仿真研究

为了解决降压型DC/DC变换器的器件选择及参数的最优化设计问题,基于Buck变换器建立了一种数学模型,然后利用PSpice软件对其进行了仿真,并根据仿真结果研究了电路的暂、稳态过程及性能。结果表明:暂态阶段电流和功率较大,稳态输出电压的大小受到电路电感元件和负载阻抗等器件参数的控制。     

高动态响应的Buck-Boost变换器的边界控制

应用状态轨迹预测的方法,调节Buck-Boost变换器电压输出。根据在一个假定的开关动作后预测电压输出,设计二阶开关面,在一个开关周期内就可引导系统轨迹到达目标工作点,具有大信号稳定性,对负载扰动及电源扰动均有很强的自适应性,通过仿真验证了理论的正确性。     

氨合成塔工艺电模拟计算

本文利用一维、拟均相、平推流模型对中型氨厂三套管连续换热式氨合成塔催化床进行了模拟工艺设计计算。废弃了固定绝热段高度的不合理计算方法,给定绝热段出口温度,计算床层体积和生产强度、温度浓度分布,优化床层入口温度。结果表明:该计算设计方法合理,数据精确、可靠,完全可用于氨塔设计,指导氨塔生产。     

直驱式风力发电系统并网变流器研究

直驱永磁风力发电系统中,变流器是将发电机所发的电能输送至电网的设备.建立了永磁直驱风力发电系统并网变流器数学模型,在同步旋转坐标系下,将输入功率因数改善到单位功因.同时,在三相全桥全控型直流-交流变流器电网并网下,提出了交-直轴电流闭回路控制,使永磁式同步发电机向电网提供电能.利用MATLAB/Simulink建模仿真,仿真表明设计的交-直轴电流闭回路控制,发电机能向电网稳定输送功率,其并网电流和电网电压同相位,并实现单位功率因数传递电能,验证了控制系统的可行性与有效性.