交错并联磁集成DC/DC变换器的滑模控制研究
发布时间：2022-12-25 17:37
随着近年来电源输出功率的提升,将交错并联技术引入其中,减小开关管的电流纹波。为了进一步减小变换器的体积,将磁集成技术应用其中。而当这些性能得到改善后,又发现传统的控制策略效果得不到保证,不能很好的解决太阳能发电和风力发电等能量源的不确定性和负载的波动问题。对于DC/DC变换器的结构,相比于传统的PID控制,滑模控制的控制律在逻辑上正好符合了变换器开关结构,所以本文详细介绍了滑模控制在变换器上的应用。为了改善两相交错并联DC/DC变换器的性能、优化系统控制器的设计。本文提出了将采用误差项、误差积分项、误差微分项和误差的双积分项这四项作为控制的状态变量,应用到并联磁集成结构的变换器上,来减小输出响应的稳态误差和提高系统的动态性能,并验证了滑模的存在条件和稳定区域。又针对频率不固定的问题,应用了斜坡调制信号,实现了只有占空比变化而频率固定。系统随着开关管的切换,使得滑模控制的优点发挥到最佳状态。给出了滑模控制的控制框图和仿真模型,验证了滑模控制过程中各个状态变量的仿真结果。为了证明滑模控制的优势,本文建立了变换器在CCM模式下小信号数学模型,为变换器的PI控制提供理论基础,在此基础上设计了P...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 课题研究现状
1.3 本文的主要研究内容
1.4 本章小结
2 交错并联磁集成Buck变换器建模及PI控制策略
2.1 交错并联磁集成Buck变换器工作原理
2.2 交错并联磁集成Buck变换器的小信号建模
2.3 PI控制方案及参数设计
2.4 本章总结
3 交错并联磁集成Buck变换器的滑模控制策略
3.1 滑模控制的原理分析
3.2 并联磁集成Buck变换器的滑模控制
3.3 控制方案的实现
3.4 本章小结
4 交错并联磁集成Buck变换器的滑模控制与PI控制仿真对比分析
4.1 滑模控制的仿真验证与分析
4.2 滑模控制与PI控制仿真对比
4.3 本章小结
5 交错并联磁集成Buck变换器硬软件设计及实验结果
5.1 系统的硬件电路设计
5.2 控制器的软件设计
5.3 实验对比
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]Boost型DC-DC变换器无源控制研究[J]. 王勉,王志和. 电工技术学报. 2015(S1)
[2]磁集成Buck变换器在超级电容充电系统中的建模[J]. 荣德生,陈淑涵,李洪珠,王旭生. 电工电能新技术. 2015(05)
[3]交错并联双向DC/DC变换器Buck模式下的耦合电感设计规则[J]. 马杰,杨玉岗,马云巧. 电源学报. 2014(03)
[4]基于FPGA的开关电源模糊滑模控制器研究[J]. 焦尚彬,刘晨,王俊辉. 电力电子技术. 2014(04)
[5]电源及其测试的热点与动向[J]. 王莹. 电子产品世界. 2014(04)
[6]开关变换器调制与控制技术综述[J]. 周国华,许建平. 中国电机工程学报. 2014(06)
[7]一种新型交错并联双向DC/DC变换器[J]. 陆治国,祝万平,刘捷丰,吴春军,赵丽丽. 中国电机工程学报. 2013(12)
[8]开关电容PWM DC-DC电压调节模块[J]. 曹文静,金科,F C Lee. 电工技术学报. 2012(10)
[9]交错并联磁集成双向DC/DC变换器的设计准则[J]. 杨玉岗,李涛,冯本成. 中国电机工程学报. 2012(30)
[10]峰值电流模式控制非理想Buck变换器系统建模[J]. 解光军,徐慧芳. 中国电机工程学报. 2012(24)
博士论文
[1]高性能集成降压型DC-DC设计技术研究[D]. 王辉.西安电子科技大学 2011
[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
[3]基本DC/DC变换器的组合拓扑及控制方法研究[D]. 罗全明.重庆大学 2008
硕士论文
[1]DC/DC变换器的滑模控制[D]. 王川.华中科技大学 2016
[2]Buck型DC-DC变换器的滑模控制研究[D]. 孙文静.北京交通大学 2015
[3]开关变换器滑模控制技术的研究与实现[D]. 张传伟.电子科技大学 2015
[4]交错并联磁集成双向DC/DC变换器的离散滑模控制研究[D]. 陈丹丹.辽宁工程技术大学 2015
[5]基于DSP的滑模控制DC-DC变换器的设计[D]. 高宇.华中师范大学 2014
[6]BucK变换器的自适应终端滑模控制研究[D]. 高巍.东华大学 2014
[7]双向DC/DC变换器及电池能量管理系统研究[D]. 罗咏.华中科技大学 2013
[8]复合电源双向DC/DC变换器多项式控制研究[D]. 陈淑涵.辽宁工程技术大学 2013
[9]基于Buck型变换器的滑模变结构控制技术研究[D]. 刘斌.浙江大学 2007
[10]一种新的低压大电流DC-DC变换器的研究[D]. 孙栩.天津大学 2004
本文编号：3727058
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 课题研究现状
1.3 本文的主要研究内容
1.4 本章小结
2 交错并联磁集成Buck变换器建模及PI控制策略
2.1 交错并联磁集成Buck变换器工作原理
2.2 交错并联磁集成Buck变换器的小信号建模
2.3 PI控制方案及参数设计
2.4 本章总结
3 交错并联磁集成Buck变换器的滑模控制策略
3.1 滑模控制的原理分析
3.2 并联磁集成Buck变换器的滑模控制
3.3 控制方案的实现
3.4 本章小结
4 交错并联磁集成Buck变换器的滑模控制与PI控制仿真对比分析
4.1 滑模控制的仿真验证与分析
4.2 滑模控制与PI控制仿真对比
4.3 本章小结
5 交错并联磁集成Buck变换器硬软件设计及实验结果
5.1 系统的硬件电路设计
5.2 控制器的软件设计
5.3 实验对比
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]Boost型DC-DC变换器无源控制研究[J]. 王勉,王志和. 电工技术学报. 2015(S1)
[2]磁集成Buck变换器在超级电容充电系统中的建模[J]. 荣德生,陈淑涵,李洪珠,王旭生. 电工电能新技术. 2015(05)
[3]交错并联双向DC/DC变换器Buck模式下的耦合电感设计规则[J]. 马杰,杨玉岗,马云巧. 电源学报. 2014(03)
[4]基于FPGA的开关电源模糊滑模控制器研究[J]. 焦尚彬,刘晨,王俊辉. 电力电子技术. 2014(04)
[5]电源及其测试的热点与动向[J]. 王莹. 电子产品世界. 2014(04)
[6]开关变换器调制与控制技术综述[J]. 周国华,许建平. 中国电机工程学报. 2014(06)
[7]一种新型交错并联双向DC/DC变换器[J]. 陆治国,祝万平,刘捷丰,吴春军,赵丽丽. 中国电机工程学报. 2013(12)
[8]开关电容PWM DC-DC电压调节模块[J]. 曹文静,金科,F C Lee. 电工技术学报. 2012(10)
[9]交错并联磁集成双向DC/DC变换器的设计准则[J]. 杨玉岗,李涛,冯本成. 中国电机工程学报. 2012(30)
[10]峰值电流模式控制非理想Buck变换器系统建模[J]. 解光军,徐慧芳. 中国电机工程学报. 2012(24)
博士论文
[1]高性能集成降压型DC-DC设计技术研究[D]. 王辉.西安电子科技大学 2011
[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
[3]基本DC/DC变换器的组合拓扑及控制方法研究[D]. 罗全明.重庆大学 2008
硕士论文
[1]DC/DC变换器的滑模控制[D]. 王川.华中科技大学 2016
[2]Buck型DC-DC变换器的滑模控制研究[D]. 孙文静.北京交通大学 2015
[3]开关变换器滑模控制技术的研究与实现[D]. 张传伟.电子科技大学 2015
[4]交错并联磁集成双向DC/DC变换器的离散滑模控制研究[D]. 陈丹丹.辽宁工程技术大学 2015
[5]基于DSP的滑模控制DC-DC变换器的设计[D]. 高宇.华中师范大学 2014
[6]BucK变换器的自适应终端滑模控制研究[D]. 高巍.东华大学 2014
[7]双向DC/DC变换器及电池能量管理系统研究[D]. 罗咏.华中科技大学 2013
[8]复合电源双向DC/DC变换器多项式控制研究[D]. 陈淑涵.辽宁工程技术大学 2013
[9]基于Buck型变换器的滑模变结构控制技术研究[D]. 刘斌.浙江大学 2007
[10]一种新的低压大电流DC-DC变换器的研究[D]. 孙栩.天津大学 2004
本文编号：3727058
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