EAST快控电源灰色预测均流控制研究

发布时间：2024-04-01 00:06

　　应对超导托卡马克核聚变实验装置中等离子体的垂直位移快控电源大电流快速响应的要求,使用多组逆变单元并联运行方式。为克服电压模式下各支路参数不同导致各支路输出电流的不一致性,提出基于灰色预测模型的均流控制策略,用其预测下一刻电流上升率,实时动态调整各支路脉冲宽度调制(PWM)占空比,实现快控电源的均流控制。仿真与实验结果表明,基于灰色预测模型的均流控制策略使得各支路输出电流具有较好的一致性,验证了该算法在EAST快控电源上应用的可行性和有效性。

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【部分图文】：

图1单条支路的等效电路

式中:Uin为直流侧电压;Dm为第m条支路H桥的导通占空比;um为第m条支路中功率开关管导通压降;rm为第m条支路的等效电阻;Lm为第m条支路的等效电感。其对应每条支路的的等效电路如图1所示。考虑到um、rm、Lm均为未知量,故需要推算求解。在快控电源对电压信号进行跟踪时,DSP....

图2无均流控制的电压模式输出波形

MATLAB中,在快速逆变电源系统的仿真模型中加入灰色预测模型GM(1,1)进行电压模式下的均流控制。仿真中,给定一个频率为100Hz的方波信号,其幅值大小为±5V,各支路参数进行差异设置。当未加入均流控制GM(1,1)模型算法时,系统输出的电流波形如图2所示。图2方波是给定....

图3有均流控制的电压模式输出波形

图3所示为加入均流控制GM(1,1)模型算法电压模式时的电源系统输出的电流波形,同样,方波为同样的给定信号,但是可以明显看出得是,3条支路的电流上升率基本上保持一致,输出的电流波形有很好的一致性,从而验证了均流控制算法的有效性。3实验

图4预测控制输出实验波形

实验中的正弦波和三角波通过信号发生器输出,其输入幅值为±5V、频率为100Hz。在系统中,输入的给定信号经灰色预测模型计算后,通过数模转换模块DAC转换为预测信号。图4所示为实验波形,图4(a)为给定正弦波信号和对应预测波形,图4(b)为给定三角波信号和对应预测波形。通过实验....

本文编号：3944705