宽电感量变化逆变器的T-S模糊控制研究
发布时间：2022-10-30 15:10
不可再生能源的日益枯竭与环境污染的不断加剧,促使了新能源的开发与利用。太阳能、风能等可再生能源受到了各国的广泛关注。逆变器在分布式发电系统及不间断电源系统中起着十分关键的作用,其采用具有高电阻率和磁导率的气隙铁氧体和磁粉芯材料作为滤波电感的磁芯,具有损耗低、功率密度大的优点,能提高逆变器的效率、减小体积并降低成本。然而它的线性度比较差,特别是在大电流的时候,电感的感量会随之发生较宽范围的变化,而电感值的变化又会导致电流振荡和逆变器不稳定,从而影响控制稳定性、滤波效果、静态和动态效果等。本文以双Buck全桥逆变器拓扑为研究对象,针对滤波电感的感值在电感电流变化时具有较宽范围的变化,对其控制策略展开深入的研究。论文首先综述了非线性电感、逆变器的控制算法以及T-S模糊控制的研究现状,指出现有对于具有宽电感量变化逆变器的研究还比较少,且由于T-S模糊模型方法特别适用于局部线性、能够分段进行控制的系统,是构建具有宽电感量变化逆变器控制模型的一种有效工具。本文选用双Buck全桥逆变器作为研究对象,分析其拓扑结构和工作原理。通过分析了单周期控制算法,指出其具有简单易用和快速响应能力的优点,常用于PF...
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 电感的非线性研究现状
1.2.2 逆变器控制算法研究现状
1.2.3 T-S模糊控制研究现状
1.3 本文研究内容
第二章 双Buck全桥逆变器单周期控制
2.1 双Buck全桥逆变器的工作原理
2.1.1 拓扑及模态分析
2.1.2 状态空间模型的建立
2.2 双Buck全桥逆变器控制器设计
2.2.1 单周期控制原理
2.2.2 单周期控制器设计
2.2.3 电压外环控制器设计
2.3 单周期控制仿真分析
2.3.1 不考虑电感变化的单周期控制仿真
2.3.2 含电感变化的单周期控制仿真
2.4 本章小结
第三章 双Buck全桥逆变器T-S模糊控制
3.1 变换器T-S模糊模型
3.1.1 T-S模糊模型概述
3.1.2 T-S模糊建模
3.1.3 仿真验证
3.2 双Buck全桥逆变器控制器设计
3.2.1 模糊控制器基本原理
3.2.2 模糊单周期控制器设计
3.2.3 T-S模糊系统的稳定性分析
3.2.4 电压外环控制器设计
3.3 模糊单周期+PI控制器性能仿真分析
3.3.1 静态特性
3.3.2 动态特性
3.4 本章小结
第四章 样机设计及实验分析
4.1 总体设计方案
4.2 关键参数及电路设计
4.2.1 主电路设计
4.2.2 功率器件的选型
4.2.3 驱动回路设计
4.2.4 采样电路设计
4.2.5 辅助电源设计
4.2.6 实物样机
4.3 系统软件设计
4.4 实验结果分析
4.4.1 静态实验
4.4.2 动态实验
4.4.3 性能分析
4.5 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
附录 样机及实验环境
个人简历
在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]单周期控制在牵引传动系统拍频抑制中的应用[J]. 宋文胜,孙晓,江才. 电机与控制学报. 2017(03)
[2]从电力发展“十三五”规划看新能源发展[J]. 李琼慧,王彩霞. 中国电力. 2017(01)
[3]基于单周期控制的三相三电平PFC整流器中点电压平衡方法[J]. 高铁峰,仲宙宇,张森,赵剑锋. 电力自动化设备. 2016(07)
[4]考虑碳排放成本的电力市场均衡分析[J]. 李嘉龙,陈雨果,刘思捷,王宁,邹鹏,陈启鑫. 电网技术. 2016(05)
[5]2050年高比例可再生能源发展图景[J]. 王仲颖. 国家电网. 2015(09)
[6]储能电感电流限定单周期控制单相电流型PWM逆变器研究[J]. 陈亦文,邱琰辉,何勇吉,陈道炼. 电工技术学报. 2015(14)
[7]采用PI+重复控制的并网逆变器控制耦合机理及其抑制策略[J]. 张兴,汪杨俊,余畅舟,乔彩霞,周岩峰,倪华. 中国电机工程学报. 2014(30)
[8]数字控制的单周期PFC整流器的设计与分析[J]. 王智,方炜,刘晓东. 中国电机工程学报. 2014(21)
[9]基于模型参考自适应算法的三相锁相环系统[J]. 裴喜平,郝晓弘,陈伟. 电工技术学报. 2014(04)
[10]基于重复控制的单相数字PFC变换器[J]. 陈浩龙,叶开明,王武,蔡逢煌. 电力电子技术. 2013(11)
硕士论文
[1]基于T-S模糊模型的鲁棒预测控制器在啤酒发酵温度控制中的应用研究[D]. 王耀锋.青岛科技大学 2016
[2]滤波电感宽范围变化变流器控制策略研究[D]. 刘松.电子科技大学 2015
[3]纯电动汽车充电桩的无桥PFC控制算法和EMI抑制研究[D]. 钱国栋.电子科技大学 2015
[4]双Buck逆变器拓扑结构与控制策略的改进研究[D]. 邹学伟.重庆大学 2014
[5]基于滑模变结构控制的APFC研究[D]. 谷洪川.西南交通大学 2014
[6]基于改进型单周期控制的有源功率因数校正的研究[D]. 陈浩龙.福州大学 2013
[7]基于模糊控制电压型逆变器的研究[D]. 李丹丹.华北电力大学 2013
[8]单相/三相逆变器的数字单周期控制研究[D]. 蒋真.南京航空航天大学 2011
[9]基于预测电流控制的数字PFC的研究[D]. 石榴明璇.华南理工大学 2010
[10]复杂热工系统的T-S模糊模型辨识研究[D]. 王智琴.北京交通大学 2009
本文编号：3699121
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 电感的非线性研究现状
1.2.2 逆变器控制算法研究现状
1.2.3 T-S模糊控制研究现状
1.3 本文研究内容
第二章 双Buck全桥逆变器单周期控制
2.1 双Buck全桥逆变器的工作原理
2.1.1 拓扑及模态分析
2.1.2 状态空间模型的建立
2.2 双Buck全桥逆变器控制器设计
2.2.1 单周期控制原理
2.2.2 单周期控制器设计
2.2.3 电压外环控制器设计
2.3 单周期控制仿真分析
2.3.1 不考虑电感变化的单周期控制仿真
2.3.2 含电感变化的单周期控制仿真
2.4 本章小结
第三章 双Buck全桥逆变器T-S模糊控制
3.1 变换器T-S模糊模型
3.1.1 T-S模糊模型概述
3.1.2 T-S模糊建模
3.1.3 仿真验证
3.2 双Buck全桥逆变器控制器设计
3.2.1 模糊控制器基本原理
3.2.2 模糊单周期控制器设计
3.2.3 T-S模糊系统的稳定性分析
3.2.4 电压外环控制器设计
3.3 模糊单周期+PI控制器性能仿真分析
3.3.1 静态特性
3.3.2 动态特性
3.4 本章小结
第四章 样机设计及实验分析
4.1 总体设计方案
4.2 关键参数及电路设计
4.2.1 主电路设计
4.2.2 功率器件的选型
4.2.3 驱动回路设计
4.2.4 采样电路设计
4.2.5 辅助电源设计
4.2.6 实物样机
4.3 系统软件设计
4.4 实验结果分析
4.4.1 静态实验
4.4.2 动态实验
4.4.3 性能分析
4.5 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
附录 样机及实验环境
个人简历
在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]单周期控制在牵引传动系统拍频抑制中的应用[J]. 宋文胜,孙晓,江才. 电机与控制学报. 2017(03)
[2]从电力发展“十三五”规划看新能源发展[J]. 李琼慧,王彩霞. 中国电力. 2017(01)
[3]基于单周期控制的三相三电平PFC整流器中点电压平衡方法[J]. 高铁峰,仲宙宇,张森,赵剑锋. 电力自动化设备. 2016(07)
[4]考虑碳排放成本的电力市场均衡分析[J]. 李嘉龙,陈雨果,刘思捷,王宁,邹鹏,陈启鑫. 电网技术. 2016(05)
[5]2050年高比例可再生能源发展图景[J]. 王仲颖. 国家电网. 2015(09)
[6]储能电感电流限定单周期控制单相电流型PWM逆变器研究[J]. 陈亦文,邱琰辉,何勇吉,陈道炼. 电工技术学报. 2015(14)
[7]采用PI+重复控制的并网逆变器控制耦合机理及其抑制策略[J]. 张兴,汪杨俊,余畅舟,乔彩霞,周岩峰,倪华. 中国电机工程学报. 2014(30)
[8]数字控制的单周期PFC整流器的设计与分析[J]. 王智,方炜,刘晓东. 中国电机工程学报. 2014(21)
[9]基于模型参考自适应算法的三相锁相环系统[J]. 裴喜平,郝晓弘,陈伟. 电工技术学报. 2014(04)
[10]基于重复控制的单相数字PFC变换器[J]. 陈浩龙,叶开明,王武,蔡逢煌. 电力电子技术. 2013(11)
硕士论文
[1]基于T-S模糊模型的鲁棒预测控制器在啤酒发酵温度控制中的应用研究[D]. 王耀锋.青岛科技大学 2016
[2]滤波电感宽范围变化变流器控制策略研究[D]. 刘松.电子科技大学 2015
[3]纯电动汽车充电桩的无桥PFC控制算法和EMI抑制研究[D]. 钱国栋.电子科技大学 2015
[4]双Buck逆变器拓扑结构与控制策略的改进研究[D]. 邹学伟.重庆大学 2014
[5]基于滑模变结构控制的APFC研究[D]. 谷洪川.西南交通大学 2014
[6]基于改进型单周期控制的有源功率因数校正的研究[D]. 陈浩龙.福州大学 2013
[7]基于模糊控制电压型逆变器的研究[D]. 李丹丹.华北电力大学 2013
[8]单相/三相逆变器的数字单周期控制研究[D]. 蒋真.南京航空航天大学 2011
[9]基于预测电流控制的数字PFC的研究[D]. 石榴明璇.华南理工大学 2010
[10]复杂热工系统的T-S模糊模型辨识研究[D]. 王智琴.北京交通大学 2009
本文编号：3699121
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