自抗扰控制及其在DC-DC变换器中的应用

本文将自抗扰控制引入DC-DC变换器中,详细介绍了自抗扰控制器的原理和结构,并提供了调制Buck-Boost DC-DC变换器的仿真参数及硬件电路实验.通过对该变换器模型参数改变和外部扰动的仿真和实验研究,证明自抗扰控制对电力电子变换器这类非线性系统和不稳定对象具有良好的控制效果,对其外扰及对象模型参数的变化具有良好的适应性和鲁棒性.此方法不仅克服了经典PID控制的缺点,又保留了其结构简单,鲁棒性强的优点,是一类很有发展前景的控制策略.     

一种混合模糊PID控制在DC-DC变换器中的应用

DC-DC变换器是一种强非线性系统，单一的控制策略往往不能满足系统动静态指标的曼求。针对这种情况，提出一种混合模糊PID控制策略。以优化的PID控制器为基础，通过模糊控制对PID控制器进行增益调节，达到和非线性PID控制相同的效果。汁算机仿真结果验证了这种混合控制策略的控制性能，极大地改善了DCDC变换器系统的动态特性。     

先进数字控制技术在DC-DC变换器中的应用

综述了数字控制技术在直流-直流变换器中的应用,集中于两个方面,如何产生数字脉宽调制信号,以满足输出电压的稳态精度,以及新的控制策略以发挥数字电路的优点。在前者,本文介绍了几种技术,它们都可以用有限的时钟频率来产生足够精度的脉宽调制信号。在后者,本文介绍了几种数字控制技术,以大大改进开关电源的动态性能。     

DC-DC变换器的变结构控制应用现状

变结构控制以其良好的控制性能在非线性系统中得到了越来越广泛的应用，本文对DC－DC变换器中变结构控制方法的应用现状做了概括性的研究，主要包括滑模面的类型及其相应的使用范围，存在的问题及常用的解决方案，以及变结构控制的发展趋势。     

全数字化DC-DC变换器在电镀电源中的应用

设计了一种用于电镀电源的全桥移相控制软开关DC／DC变换器的主电路,析了超前桥臂和滞后桥臂实现零电压开关的设计原理,使用TMS520LF2407A作为主控芯片,及IGBT作为主开关,试制了一台24kW／20kHz#）样机,实现了数字移相控制及全桥变换零电压软开关,实验波形验证控制方案的正确性与有效性。     

变频技术在DC-DC变换器中的研究与应用

提出了一种根据功率管导通时间,变换器在一组预先设定的频率之间自动选择工作频率的控制方法,在轻载时,能减小开关管的驱动损耗从而提高了效率,在提高瞬态响应速度的同时有助于实现变换器的高功率密度和成本的降低。实验数据表明,变换器在输出稳定的电压及驱动能力的同时,轻载时效率提高了近24%,因此该方法特别适用于电池供电的便携式仪器仪表设备,其能保持较长的电池使用时间。     

双向DC-DC变换器的控制模型

双向DC-DC变换器在不同的功率流向时，存在不同的控制模型。有学者认为，对于能量双向流动的闭环系统，单电压环补偿不能实现闭环稳定工作，而状态反馈可以实现闭环稳定。该文以Buck／Boost双向DC-DC变换器为例构建试验平台，通过双向控制模型的分析，采用PID补偿环节的单电压闭环实现了BDC系统闭环稳定，并进行了试验验证，试验系统的稳定和良好动态性能说明该文分析正确。     

DC-DC变换器控制方法研究现状

全面介绍了现代控制理论及智能控制方法在ＤＣ－ＤＣ变换器中的应用,简要分析了各种控制方案的优缺点,并展望了ＤＣ－ＤＣ变换器控制的发展趋势。     

新型DPWM方法及其在高频DC-DC变换器中的应用

本文提出一种基于多位MASH(Multi-Stage-Noise-Shaping)结构Δ-Σ调制器的新型DPWM(Digital-Pulse-Width-Modulator)方法,在详细论述该DPWM方法原理的基础上,并以同步整流Buck变换电路为例,基于Virtex-Ⅱ FPGA控制策略,实现了高达4MHz的开关频率和11位的有效分辨率DPWM。仿真和实验结果证明了该控制器的可行性和有效性     

推挽DC-DC变换器平均电流控制研究

该文为提高推挽变换器的电流稳定性和系统可靠性,通过分析了DC/DC推挽变换器的工作原理,在此基础上建立了小信号数学模型.并施以电流型双环控制策略,有效的提高系统的动态响应和保护能力.给出了推挽变换器的控制系统的设计过程,并进行了仿真和实验研究,结果表明针对推挽变换器,双环控制策略具有良好动态和静态控制性能.     

双管正激变换器的建模与补偿网络设计

根据双管正激DC-DC开关变换器的基本原理,在低频、小信号、小纹波三个假设条件下,利用状态空间平均法以及欧拉公式建立了双管正激开关变换器的动态数学模型,根据建立的数学模型设计了补偿校正网络。在此基础上组建了电压型闭环自动控制系统,仿真和实验结果表明系统具有良好的动静态性能,验证了该数学模型的正确性以及控制策略的合理性。     

双向隔离型DC-DC变换器的双移相优化控制

针对双向隔离型DC-DC变换器采用双移相控制策略时会减小开关管实现"软开关"的范围,使系统效率降低的问题,提出了一种优化控制算法。该控制算法以抑制系统回流功率和扩大开关管软开关范围为约束条件,优选出系统的最优运行点。搭建了硬件电路,对所提控制策略进行验证,可知系统在该最优运行点下,回流功率仅为传输有功功率的1%,同时系统效率也达到了最高。实验结果表明,采用所提的优化控制算法能够协调系统对开关管"软开关"的范围和回流功率的要求,使系统在满足桥臂功率管"软开关"条件的同时,得到更小的回流功率。     

一种改善DC-DC变换器动态性能的数字控制方式

针对低压大电流DC-DC变换器负载经常变化的特点,以动态过程输出电压超调量最小和调节时间最短为目的,提出了一种改善DC-DC变换器动态性能的数字控制方式。将变换器在负载变化时的暂态过程分为两个阶段,在每个阶段内对占空比进行直接设置,使开关处于一直导通或一直关断的状态,通过计算两个阶段转折点的输出电压并与采样电压比较以决定开关的状态。该控制方式在负载突变时和计算开关状态时间的最优控制方式有同样的性能,而算法的实时计算量却大幅降低。实验结果表明分段控制可以有效改善DC-DC变换器的动态性能。     

机载DC-DC变换器的研究

介绍了DC-DC变换器在飞机变频电源中的应用,根据飞机用电设备及供电系统的特点,提出了一种带有阻断电容的DC-DC全桥变换器,建立了它的静态模型.在分析了稳定性后,利用Saber软件对系统进行仿真,设计出一台15kW的实验样机,并给出相应的过压、过流保护电路.实验结果表明该电路工作原理正常,完全可以满足飞机供电的要求.     

DC-DC变换器新型数字控制方式的研究与对比

提出了一种DC-DC变换器的新型数字控制电路,由频域上的移动平均电路、时域上的微分电路、抗混叠滤波器、A/D变换器、加法器、减法器等构成,并将该数字控制方式与通过DSP构成的最小相位FIR滤波器控制方式及IIR滤波器控制方式相对比,研究不同数字控制方式的过渡特性,仿真出各种控制方式的过冲电压和调整时间,结果表明所提的新型数字控制电路能够获得比最小相位FIR滤波器优越的控制特性,且由简单数字电路构成,成本较低,有利于实用.     

一种谐振型推挽式直流变换器

通过在变压器副边串联LC谐振器件,在谐振频率高于2倍开关频率时,电路能实现功率MOSFET的零电压开通和零电流关断,以及副边续流二极管的零电流关断。描述了电路软开关实现的具体过程。针对副边LC谐振过程中特有的n周期谐振现象,探索了其形成机理,推导了n周期谐振下输出电压、负载电阻及谐振电容电压之间的解析公式关系,归纳得到了变换器输出电压与输出电阻、输出电流之间的特性曲线,进而阐述了电路的应用范围及设计特点。最后制作了一台实验室样机,样机最多可工作在4周期谐振模式下,对不同负载、不同周期谐振工作状态的电路波形进行测试,验证了电路工作原理。     

基于IGBT软开关的DC／DC变换器应用研究

采用一种新型双向DC/DC变换器的拓扑结构,将软开关技术和移相PWM控制技术以及双向DC/DC变换器技术有机结合起来,有效地降低了电路的开关损耗和开关噪声,为双向DC/DC变换器提高开关频率、效率以及降低尺寸及重量提供了良好的条件。同时,还保持了常规的硬开关全桥PWM双向DC/DC变换器拓扑结构简洁、元器件电压和电流应力小等一系列优点。     

一种新型的双输入双向DC-DC变换器

针对单输入半桥型双向DC-DC变换器回流功率较大的问题,提出一种新型的双输入双向DC-DC变换器.该双向变换器利用开关网络构造出双输入结构,通过控制输入侧开关管不同导通状态,能在变换器原边生成占空比可调的三电平方波电压,从而实现双重移相的控制效果,使得回流功率减小,电流应力降低.详细地介绍和分析了变换器的工作原理、开关...     

DC-DC变换器数字控制离散建模研究

DC-DC变换器的数字控制相对于传统的模拟控制有很多优点.求解变换器的离散数学模型是设计其数字控制系统的基础.以boost变换器为例,应用线性平均法、准线性法和精确离散法分别求解DC-DC变换器的平均离散模型、准线性离散模型和精确离散模型;仿真分析三种离散模型在各种扰动下的响应.结果表明准线性模型能精确地描述系统在各种扰动情况下的响应,且可以方便地应用于变换器的数字控制的设计,以实现控制的自适应.     

DC-DC变换器数字控制离散建模研究

DC DC变换器的数字控制相对于传统的模拟控制有很多优点。求解变换器的离散数学模型是设计其数字控制系统的基础。以boost变换器为例,应用线性平均法、准线性法和精确离散法分别求解DC DC变换器的平均离散模型、准线性离散模型和精确离散模型;仿真分析三种离散模型在各种扰动下的响应。结果表明准线性模型能精确地描述系统在各种扰动情况下的响应,且可以方便地应用于变换器的数字控制的设计,以实现控制的自适应。