分数阶Buck变换器的最优pIλDμ控制

利用分数阶微积分理论建立Buck变换器的分数阶数学模型和分数阶状态平均模型,研究分数阶Buck变换器的电感分数阶次α、电容分数阶次β对其频域特性的影响。基于Buck变换器的分数阶模型,提出分数阶PI_λD_μ控制方法,构建基于电压型控制的分数阶Buck变换器反馈控制系统,利用遗传算法对分数阶PI_λD_μ控制器参数进行优化整定以获取系统最优控制性能,仿真实验结果表明系统在输入电压扰动、负载扰动下均获得良好的动态、稳态性能,对反馈控制系统参考电压扰动有良好的跟随性能,该方法可以改善分数阶Buck变换器系统的综合控制性能,提高系统的控制鲁棒性。     

ZVZCS移相全桥变换器的拓扑综述

本文总结了以往一些ZVZCS移相全桥变换器的拓扑．在实现主电流复位的常用方法的基础上．简要介绍了最近一些新颖的ZVZCS移相全桥变换器拓扑，分析了工作原理，并给出了主要波形图。     

分数阶移相全桥变换器的动态混合补偿器设计

为解决并联分数阶移相全桥变换器中普遍存在的电流不平衡问题,对电路元件差异进行分析,发现漏感和变压器变比是导致电流共享控制误差的主要原因,因此设计了一种动态混合补偿器,通过调整各模块的占空比来有效降低电流共享控制误差。并通过仿真试验进行验证,结果显示,即使元件差异高达20%,在半载和满载情况下,该方法仍能显著减小电流共享控制误差。     

一种新型移相全桥ZVZCS PWM变换器拓扑

实现了一种新的带双变压器结构的零电压零电流移相全桥PWM控制变换器。详细分析了该变换器的工作时序和工作状态,给出了各个状态的等效电路。在这个拓扑结构基础上,调试出一台工作功率840W,开关频率为100kHz的样机,同时列出实验波形以及效率曲线进一步验证了这一电路的优势。     

移相全桥ZVZCS变换器的数字控制与实现

基于变压器原边串联饱和电感和隔直电容的移相全桥主电路,构建了电源的数字控制系统,实现ZVZCS软开关控制.采用平均电流型控制方式,电源具有良好的稳态和动态特性.平均电流型控制方式需要检测电感电流的平均值信号,论文根据电感电流与变压器原边电流的对应关系,利用电流互感器通过采样变压器原边电流得到电感电流的平均值信号,省去了...     

移相全桥ZVZCS DC／DC变换器综述

概述了9种移相全桥ZVZCSDC／DC变换器，简要介绍了各种电路拓扑的工作原理，并对比了优缺点，以供大家参考。     

基于改进粒子群算法的并网逆变器分数阶PIλDμ控制研究

针对整数阶PID控制器参数选择受限致使并网逆变器系统性能欠佳的问题,文中提出了一种基于改进粒子群算法的并网逆变器分数阶控制策略。分析了分数阶PI^λD^μ控制器的积分阶次λ、微分阶次μ对被控系统动态及稳态性能的影响;将分数阶PI^λD^μ控制器与电流双闭环、电网电压前馈控制相结合,提出一种基于分数阶PI^λD^μ控制器的并网逆变器的电流控制策略,并与传统整数阶PID控制策略进行比较;详细分析分数阶PI^λD^μ控制器的参数取值范围,并采用改进粒子群算法寻优参数。仿真结果表明,采用分数阶PI^λD^μ控制,增强了控制系统的灵活性,降低了并网电流总谐波畸变率,改善了系统的动态性能,提高了系统的电网扰动抑制能力。     

BUCK型开关变换器分数阶PI~λD~μ控制研究

常规的PID控制策略已经很难满足DC-DC开关变换器高精度、高稳定性和快速动态调节特性的要求。分数阶PIλDμ控制器将传统的PID控制器的阶次推广到分数领域,它不但适合于分数阶系统,也适用于整数阶系统,并能够取得一些优于整数阶PID控制器的效果。最后给出了基于ITAE最优和遗传算法的PIλDμ控制器参数整定方法,并应用于Buck型变换器中。实验结果表明该控制器不仅能提高系统的控制品质,而且对系统参数的变化并不敏感,具有更灵活的结构和更强的鲁棒性。     

ZVZCS移相全桥变换器中二次脉冲问题的研究

针对零电压零电流开关(ZVZCS)移相全桥变换器中滞后臂开关管在关断时刻及关断期间出现的二次脉冲,详细阐述了其产生机理,并给出了相关的理论推导及计算公式.在此基础上,搭建Matlab仿真模型和一台600 A/60 V的实验样机,通过相关仿真和实验验证了理论分析的正确性.在ZVZCS移相全桥变换器的参数设计过程中,作为变...     

基于DSP控制的移相全桥变换器移相PWM电路的设计

本文提出了一种利用TI的TMS320LF2407 DSP作为数字控制器来设计数字控制移相全桥变换器移相PWM电路的方法,实验结果证实了该方法的可行性。     

控制系统的分数阶建模及分数阶PI~λD~μ控制器设计

在系统分析与设计过程中,针对高阶动态系统所具有的时滞性,常常利用具有延迟环节的一阶(first order plus time delay,FOPTD)或者二阶系统(second order plus time delay,SOPTD)模型对其进行近似处理,由于建模误差过大影响所描述系统的准确性和控制性能。本文给出了具有延迟环节的新型非整数阶类一阶系统模型(non-integer order plus time delay,NIOPTD),并分别设计了某高阶系统降阶得到的传统模型与新型类一阶系统近似模型,对比分析新型类一阶系统模型的优点与可行性。针对上述3种系统模型(FOPTD、SOPTD、NIOPTD)在频域内给出分数阶PIλDμ控制器新的参数整定方法,通过仿真对比分析得出方法的有效性,并证实分数阶PIλDμ控制器作用于NIOPTD模型具有最好的控制性能和鲁棒稳定性。     

ZVS移相全桥变换器的数字控制器设计

以移相全桥变换器为控制对象,根据相关的电路对移相全桥变换器进行建模,先应用解析的方法设计模拟的PI控制器,并求出相应的参数,然后将其离散化,得到离散域中的数字PI控制器。随后对模拟域和数字域中的PI控制分别进行了仿真测试,并与原系统进行了比较。其分析和结果表明了该设计方法的可行性和有效性。     

倍流整流移相全桥DC/DC变换器模糊PI控制

提出了一种构建倍流整流移相全桥DC/DC变换器小信号模型的方法.该方法将倍流整流等效成全波整流,改变移相全桥全波整流DC/DC变换器小信号等效电路中的滤波电感和变压器匝比,就能得到倍流整流移相全桥DC/DC变换器的小信号模型.应用该模型设计了模糊自整定PI控制系统,并对设计的系统进行实验.用TMS3202808作为控制芯片制作了80 kHz,400W的实验样机,实验结果表明系统工作稳定并且动、静态性能均较好.     

带饱和电感的大功率移相全桥软开关变换器研究

本文所研究的带饱和电感的移相全桥软开关变换器电路结构简单，能在很宽的范围实现滞后臂的零电流关断，即ZC8，同时町减小占空比的丢失，提高高频变压器的利用率。本文讨论了饱和电感的特性，详细分析了该变换器的工作模态，给出了几个关键参数的设计原则。以此为基础试制了一台高频变换器样机，实验结果表明，所研制的变换器具有较高的效率和较低的损耗，性能优良。     

电动汽车双向DC-DC变换器分数阶PIλ控制

针对电动汽车复合储能系统中两相交错双向DC-DC变换电路,基于分数阶微积分理论,在电能流动的两个方向中,均采用超级电容电流内环、输入电压外环的双闭环控制策略,为每环设计分数阶PI^λ控制器。通过建立双向变换电路不同工作模式下的小信号数学模型,依据穿越频率和转折频率特性对各分数阶控制器的三个参数进行整定。通过Matlab/Simulink分别搭建整数阶控制和分数阶控制下的电路仿真模型,对比分析变换器在不同控制作用下的稳态性能和动态性能,结果表明:分数阶控制时,变换器输出电压可更快到达稳态值,在电动汽车负载变化迅速的情况下,更具优越性。     

移相全桥PWM变换器的DCM研究

当输出滤波电感的电流在一个周期内不连续时,移相全桥PWM变换器就工作在电流断续模式(DCM).在该模式下,输出滤波电感两端电压会出现振荡.这种现象不仅会导致次级占空比增加,还会给输出纹波带来不利的影响,在某些应用场合是不允许的.在详细分析该模式下变换器的工作过程和软开关特性的基础上,通过考虑电路各处的分布参数特别是输出滤波电感的寄生参数,很好地解释了振荡现象.利用PSpice仿真研究,总结出电路中各参数,特别是电感寄生参数对谐振过程的影响规律.提出了一种抑制该振荡的方法,最后通过仿真和实验验证了该方法对抑制DCM下电感电压振荡的有效性.     

移相全桥直流变换器阻抗降阶建模及附加有源阻尼控制

受限于多端直流配电系统运行点的多样性与阻抗环境的复杂性,基于换流站单点配置的有源阻尼控制往往难以提供足够的稳定性提升效果。为满足复杂系统中有源阻尼的多源配置需求,从负载角度出发,以移相全桥直流变换器为例,在建立其平均等效电路、阻抗降阶模型与输入输出侧并联阻抗低频换算关系的基础上,对输入电压前馈有阻尼控制策略进行了溯源,并提出了输出电压反馈有源阻尼控制策略。最后,以双端直流配电系统为应用对象,通过时域仿真、小信号特征值轨迹对比以及对应硬件在环实验,验证了移相全桥直流变换器阻抗降阶模型的准确性与有源阻尼策略的有效性。     

基于计数延时法的移相全桥变换器PWM控制设计

移相全桥ZVS变换器在中大功率场合有广泛应用,在数字移相控制系统中,对移相互补驱动输出信号的稳定性,特别是对移相角产生的灵活性具有一定的要求。选用32位ARM内核的单片机,利用其定时器互连关系提出了一种计数延时法,并基于该方法设计了两种ZVS变换器驱动波形产生方案。文中详细介绍了计数延时法产生移相角原理,重点阐述了两种四路移相驱动信号设计步骤,最后通过软件设计实现了移相互补信号的产生,并进行了移相全桥变换器开环和电压闭环实验,实验验证了该计数延时法的可行性,大大简化了全桥变换器移相PWM控制,且为多模块移相全桥变换器的控制奠定基础。     

一种采用倍流整流的移相全桥ZVZCS直流变换器

常规的移相全桥ZVS控制的变换器,滞后臂较难实现ZVS,同时换流时的环流也会降低变换器的效率.另外,传统的输出全波整流设计,其大电流增加了输出滤波电感和变压器的体积以及整流管上的电压应力,这不利于用在低压大电流输出场合.为此,针对较高输入电压的光伏发电系统,提出了一种适宜于应用在低压大电流输出场合的倍流整流移相全桥ZVZCS变换器拓扑结构,实验验证了电路结构的正确性,并能应用在蓄电池控制器主电路中.