双Buck逆变器的数据驱动控制研究与实现
发布时间：2020-12-08 22:56
随着新能源的发展,逆变器作为新能源电能变换器被广泛应用,其所带负载容量越来越大,种类越来越多,因此,提高逆变器的输出可靠性极为重要。通常,逆变器输出波形的主要性能指标包括快速的动态响应和较低的总谐波失真度,然而由于很多线性不平衡负载的普遍存在及逆变器本身的非线性,使其分析难以精确建模且输出电压含有大量谐波。因此,本文基于双Buck逆变器提出了数据驱动控制方法,改善非线性负载下逆变器的输出波形,从而增强逆变器的控制特性。为解决带整流性负载逆变器的输出电压波形周期性畸变问题,本文分析对比了国内外逆变的拓扑研究现状和相关数字控制算法的发展历程。将数据驱动PID和迭代学习控制两种数据驱动算法相结合,应用在逆变器的输出波形控制上,该复合控制算法无需考虑系统建模不精确的问题,满足了非线性不平衡负载的要求。本文在等效电路模型的基础上建立逆变器系统传递函数数学模型,并对其离散化,从逆变器的输出特性入手,分析了输出波形畸变的原因及解决办法,设计了数据驱动PID控制器和迭代学习控制器,并就迭代学习控制算法的收敛性及数据驱动PID控制参数设计进行详细分析;随后在PSIM平台上搭建了逆变系统仿真模型,对比传统...
【文章来源】：福州大学福建省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３正激逆变器??
?Ｌｉ??图１－４推挽主电路拓扑?图１－５推挽正激主电路图??１．２．?３半桥式逆变器??如图１－６、１－７所示，是较为典型的单相半桥式和双降压半桥逆变器［１５，１６］。相??比其他逆变器，半桥逆变器电路结构较为简单、其所使用的器件也比较少、功率??管中能够承受的电压应力也比较小，因此常常在中小功率场合中使用，并且双降??压半桥式没有功率管直通的问题，逆变器的可靠性大大提高。然而输入端的直流??分压电容很难做到完全均压，因此其对应的中点电压比较容易发生漂移，导致输??出电压和电流产生畸变，影响系统性能，且双降压半桥式直流输入电压利用率低。??Ｃ／二二?５丨?卜??￣ｌ?Ｊ〇?＿１＿?Ｓ！?Ｕ?ｎ?ｄ２?Ａ???ｆ、＿ｒＶＹ＾Ｏ??，?－ｒ?ＴＩ??？－??（Ｖ?Ｌ．?〇?Ｌ２??＿＿＾?ｃ
１?￣?Ｌｉ??图１－４推挽主电路拓扑?图１－５推挽正激主电路图??１．２．?３半桥式逆变器??如图１－６、１－７所示，是较为典型的单相半桥式和双降压半桥逆变器［１５，１６］。相??比其他逆变器，半桥逆变器电路结构较为简单、其所使用的器件也比较少、功率??管中能够承受的电压应力也比较小，因此常常在中小功率场合中使用，并且双降??压半桥式没有功率管直通的问题，逆变器的可靠性大大提高。然而输入端的直流??分压电容很难做到完全均压，因此其对应的中点电压比较容易发生漂移，导致输??出电压和电流产生畸变，影响系统性能，且双降压半桥式直流输入电压利用率低。??Ｃ／二二?５丨?卜??￣ｌ?Ｊ〇?＿１＿?Ｓ！?Ｕ?ｎ?ｄ２?Ａ???ｆ、＿ｒＶＹ＾Ｏ??，?－ｒ?ＴＩ??？－??（Ｖ?Ｌ．?〇?Ｌ２??＿＿＾?ｃ
【参考文献】：
期刊论文
[1]国家能源局印发2017年能源工作指导意见[J]. 本刊编辑部. 农村电气化. 2017(02)
[2]一类非线性系统的自组织模糊神经网络控制[J]. 李安平,刘国荣. 电机与控制学报. 2016(12)
[3]PWM并网变换器多内模并联结构重复控制策略[J]. 卢闻州,周克亮,程明,沈锦飞. 电力系统保护与控制. 2016(15)
[4]单相电压型全桥逆变器的反步滑模控制策略[J]. 侯波,穆安乐,董锋斌,刘俊伟,刘宏昭. 电工技术学报. 2015(20)
[5]新能源对电力电子提出的新课题[J]. 徐德鸿,陈文杰,何国锋,施科研,李海津,严成. 电源学报. 2014(06)
[6]新型双Buck并网逆变器及其双二阶滑模控制[J]. 侯世英,邹学伟,孙韬,唐荣波. 电机与控制学报. 2014(10)
[7]数据驱动闭环子空间预测控制方法研究与应用[J]. 刘昕明,高宪文,翁永鹏. 控制与决策. 2014(05)
[8]网络控制系统中一种新形式的开闭环迭代学习控制[J]. 赵众,高颖,刘志立. 控制理论与应用. 2013(10)
[9]大功率高频并联谐振逆变器拓扑结构研究[J]. 胡聪权,胡佳玺,耿浩杰,马良. 电力电子技术. 2013(10)
[10]离散滑模控制的Buck-Boost光伏逆变器研究[J]. 岳舟. 太阳能学报. 2013(02)
博士论文
[1]Buck型逆变器高阶系统布尔型滑模控制及反馈线性化最优控制研究[D]. 陈江辉.华南理工大学 2010
[2]基于滑模变结构控制的电压型组合式逆变器和电流源逆变器控制技术研究[D]. 许飞.浙江大学 2009
硕士论文
[1]面向小包传输的通用滤波多载波复用技术研究[D]. 席思雨.北京交通大学 2017
[2]基于数据驱动的PID控制器优化研究[D]. 李娜.华北电力大学 2015
[3]迭代学习控制应用[D]. 章廷旭.北京交通大学 2014
[4]双频双Buck逆变器研究[D]. 吕剑峰.燕山大学 2012
[5]双降压式全桥逆变器的研究[D]. 吴婷.南京航空航天大学 2009
[6]基于SPWM控制的双BUCK逆变器[D]. 孙运凯.南京航空航天大学 2009
[7]高频链SPWM正弦波逆变电源的设计[D]. 宋国义.哈尔滨理工大学 2008
[8]逆变器数字控制技术研究[D]. 张业茂.华中科技大学 2007
[9]推挽正激式高频环节逆变器研究[D]. 许德.南京航空航天大学 2007
本文编号：2905815
【文章来源】：福州大学福建省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３正激逆变器??
?Ｌｉ??图１－４推挽主电路拓扑?图１－５推挽正激主电路图??１．２．?３半桥式逆变器??如图１－６、１－７所示，是较为典型的单相半桥式和双降压半桥逆变器［１５，１６］。相??比其他逆变器，半桥逆变器电路结构较为简单、其所使用的器件也比较少、功率??管中能够承受的电压应力也比较小，因此常常在中小功率场合中使用，并且双降??压半桥式没有功率管直通的问题，逆变器的可靠性大大提高。然而输入端的直流??分压电容很难做到完全均压，因此其对应的中点电压比较容易发生漂移，导致输??出电压和电流产生畸变，影响系统性能，且双降压半桥式直流输入电压利用率低。??Ｃ／二二?５丨?卜??￣ｌ?Ｊ〇?＿１＿?Ｓ！?Ｕ?ｎ?ｄ２?Ａ???ｆ、＿ｒＶＹ＾Ｏ??，?－ｒ?ＴＩ??？－??（Ｖ?Ｌ．?〇?Ｌ２??＿＿＾?ｃ
１?￣?Ｌｉ??图１－４推挽主电路拓扑?图１－５推挽正激主电路图??１．２．?３半桥式逆变器??如图１－６、１－７所示，是较为典型的单相半桥式和双降压半桥逆变器［１５，１６］。相??比其他逆变器，半桥逆变器电路结构较为简单、其所使用的器件也比较少、功率??管中能够承受的电压应力也比较小，因此常常在中小功率场合中使用，并且双降??压半桥式没有功率管直通的问题，逆变器的可靠性大大提高。然而输入端的直流??分压电容很难做到完全均压，因此其对应的中点电压比较容易发生漂移，导致输??出电压和电流产生畸变，影响系统性能，且双降压半桥式直流输入电压利用率低。??Ｃ／二二?５丨?卜??￣ｌ?Ｊ〇?＿１＿?Ｓ！?Ｕ?ｎ?ｄ２?Ａ???ｆ、＿ｒＶＹ＾Ｏ??，?－ｒ?ＴＩ??？－??（Ｖ?Ｌ．?〇?Ｌ２??＿＿＾?ｃ
【参考文献】：
期刊论文
[1]国家能源局印发2017年能源工作指导意见[J]. 本刊编辑部. 农村电气化. 2017(02)
[2]一类非线性系统的自组织模糊神经网络控制[J]. 李安平,刘国荣. 电机与控制学报. 2016(12)
[3]PWM并网变换器多内模并联结构重复控制策略[J]. 卢闻州,周克亮,程明,沈锦飞. 电力系统保护与控制. 2016(15)
[4]单相电压型全桥逆变器的反步滑模控制策略[J]. 侯波,穆安乐,董锋斌,刘俊伟,刘宏昭. 电工技术学报. 2015(20)
[5]新能源对电力电子提出的新课题[J]. 徐德鸿,陈文杰,何国锋,施科研,李海津,严成. 电源学报. 2014(06)
[6]新型双Buck并网逆变器及其双二阶滑模控制[J]. 侯世英,邹学伟,孙韬,唐荣波. 电机与控制学报. 2014(10)
[7]数据驱动闭环子空间预测控制方法研究与应用[J]. 刘昕明,高宪文,翁永鹏. 控制与决策. 2014(05)
[8]网络控制系统中一种新形式的开闭环迭代学习控制[J]. 赵众,高颖,刘志立. 控制理论与应用. 2013(10)
[9]大功率高频并联谐振逆变器拓扑结构研究[J]. 胡聪权,胡佳玺,耿浩杰,马良. 电力电子技术. 2013(10)
[10]离散滑模控制的Buck-Boost光伏逆变器研究[J]. 岳舟. 太阳能学报. 2013(02)
博士论文
[1]Buck型逆变器高阶系统布尔型滑模控制及反馈线性化最优控制研究[D]. 陈江辉.华南理工大学 2010
[2]基于滑模变结构控制的电压型组合式逆变器和电流源逆变器控制技术研究[D]. 许飞.浙江大学 2009
硕士论文
[1]面向小包传输的通用滤波多载波复用技术研究[D]. 席思雨.北京交通大学 2017
[2]基于数据驱动的PID控制器优化研究[D]. 李娜.华北电力大学 2015
[3]迭代学习控制应用[D]. 章廷旭.北京交通大学 2014
[4]双频双Buck逆变器研究[D]. 吕剑峰.燕山大学 2012
[5]双降压式全桥逆变器的研究[D]. 吴婷.南京航空航天大学 2009
[6]基于SPWM控制的双BUCK逆变器[D]. 孙运凯.南京航空航天大学 2009
[7]高频链SPWM正弦波逆变电源的设计[D]. 宋国义.哈尔滨理工大学 2008
[8]逆变器数字控制技术研究[D]. 张业茂.华中科技大学 2007
[9]推挽正激式高频环节逆变器研究[D]. 许德.南京航空航天大学 2007
本文编号：2905815
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2905815.html
教材专著
