电力电子系统的无源性和抗干扰控制理论与应用研究

发布时间：2024-03-02 09:07

　　随着电力电子技术和控制理论的快速发展,电力电子变换系统已经成功地应用在许多实际场合作为主要的功率处理单元实现能量的转换,如航天器、智能微电网、飞行器、舰船、通讯网络及新能源汽车等领域。由于电力电子变换系统为强耦合的非线性系统,且时常受到电路参数摄动、负载和输入电压变化及未建模动态等因素的影响,因此采用传统的线性控制方法已经无法满足实际应用中对高性能控制系统的要求。近年来非线性控制算法在电力电子系统中的研究和应用受到越来越多的关注。基于无源性控制作为一种先进的非线性控制方法。在过去三十年,基于无源性理论的控制方案不仅取得了丰硕的理论成果,而且已经成功应用到许多机电系统。本论文针对在电阻和恒功率两种负载作用下,受外界扰动影响的电力电子变换系统输出电压控制问题,提出了基于无源性和抗干扰理论的控制方案,以提升系统的抗扰动能力和跟踪性能。论文主要内容概括如下:一、带有恒功率负载DC-DC buck变换器的自适应无源性控制方法研究。针对buck变换器带恒功率负载的电压控制问题,分别提出了基于标准无源性和动态互联与阻尼配置的状态反馈控制器。同时,基于浸入与不变理论设计了参数观测器在线估计负载功率,从...

【文章页数】：137 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１智能微电网典型结构??

电网是由分布式电源、用电负荷、配电设施、存储装置、监控和保护装置等组成的小型??发配电网系统，由于实际运行状况或经济条件的不同，它可以选择自动断开独立运行，??也可以并网运行，其结构框图如图１．１所示。??微电网是通过采用智能控制技术将本地的新能源整合从而形成的一种现代分布式??....

图１．２分布式电源电力电子变换系统单元??

术需要特定的变换器和电力电子接口，用于将产生的能量转换为直接提供给电网或消??费者合适的电源类型，先进的电力电子接口有助于提升系统的可靠性和稳定性，从而提??髙能源利用率。图１．２给出了一个典型的电力电子变换系统控制单元结构。下面介绍两??种接口的功能。??电力电子变换系统控制单....

图１．３典型ＤＣ－ＤＣ变换器级联系统??

术需要特定的变换器和电力电子接口，用于将产生的能量转换为直接提供给电网或消??费者合适的电源类型，先进的电力电子接口有助于提升系统的可靠性和稳定性，从而提??髙能源利用率。图１．２给出了一个典型的电力电子变换系统控制单元结构。下面介绍两??种接口的功能。??电力电子变换系统控制单....

图１．４典型ＤＣ－ＡＣ变换器级联系统??

?ｉ??图１．４典型ＤＣ－ＡＣ变换器级联系统??图１．５为单馈线系统双负载系统级联结构，比如微电网发电系统，一部分直接当作??直流电源，另一部分通过逆变器来驱动电机等设备［１７］。与上述分析类似，双负载系统??仍然看作是馈线系统的恒功率负载。??综上所述，电力电子变换系统存在的非....

本文编号：3916643