基于预测电流控制的移相全桥变换器研究

来源 :西华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lp51443712
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着电力电子技术的快速发展,对开关电源的功率密度、稳定性、可靠性、适应性、动态响应、纹波系数和暂态性能提出了更高的要求。对提高功率开关变换器效率、可靠性和响应能力提出了新的挑战。本文对移相全桥变换器动态响应速度、消除高频变压器的直流偏磁、抗干扰性等问题进行了分析研究。首先,本文分析了移相全桥变换器软开关技术、变压器直流偏磁、二次侧占空比丢失等关键技术问题,建立了小信号模型及占空比丢失情况下的小信号模型,进一步分析了频率法对传统电压电流双闭环控制策略,得出由于电压环、电流环比例系数的相互约束,造成变换器稳定性和抗干扰性能不理想。其次,本文为了提高移相全桥变换器的抗干扰性能、动态响应能力,采用谐振电压腔中点采样的预测电流控制策略。在传统电压电流双闭环控制策略的基础上,用预测电流控制代替传统的电流环,通过采样当前时刻的状态控制量和电路参数,预测出下一时刻的状态控制量,从而电流环的响应速度得到极大提高。通过控制谐振电压腔中点值,能较快的消除变换器的直流偏磁。然后,分析了电感参数测量误差对移相全桥变换器稳定性的影响,引入递推最小二乘法对电感参数精准识别,改善了因电感参数测量误差导致预测电流控制效果不理想的弊端,提高了移相全桥变换器的稳定性。通过仿真对比分析可知:负载突增时,与传统电压电流双闭环控制相比,谐振电压腔中点采样的预测电流控制的输出电压动态响应时间减少了3.7 ms,电压跌落值降低了1.9 V,引入递推最小二乘法的预测电流控制的输出电压动态响应时间减少了4 ms,电压跌落值降低了2.9 V,验证了本文采用的预测电流控制策略具有更好的动态响应能力和抗干扰能力。最后,为了验证本文预测电流控制策略的正确性,搭建了一台2 k W的移相全桥变换器实验样机。实验结果表明,采用谐振电压腔中点采样的预测电流控制能够有效的消除变压器直流偏磁,同时移相全桥变换器系统具有较好的动态响应能力和抗干扰能力,为进一步研究移相全桥变换器预测电流控制提供了技术基础。
其他文献
综合能源系统是能源互联网的重要组成部分,是未来能源消费的重要方式。其中,以热电联供(Combined Heat and Power,CHP)微网为核心单元的综合能源系统,将电能、天然气能源与分布式能源进行统一调度,实现系统的经济运行,具有非常广阔的发展前景。面向能源互联网,含有光伏发电(Photovoltaic,PV)、储能系统(Energy Storage System,ESS)、电动汽车(El
学位
为响应“双碳”政策,以电力能源代替化石能源的电动汽车产业在近几年蓬勃发展,成为了当前电力、交通、化工等多行业共同关注的热点问题。其中,电动汽车快充站以其充电速度快、效率高等优点逐渐占据了公共场景下的充电市场;同时,快充站所带来的高随机性、陡增的充电负荷为电网的安全和稳定运行带来了巨大的冲击。在这一新兴电力-交通网络互动环境下,为更好地提供充电服务,并有效应对快充负荷对电力网络带来的不利影响,快充站
学位
无线电能传输技术(Wireless Power Transfer,WPT)实现了电源与负载之间的电气隔离,具有可靠性、安全性、灵活性,适用于多种特殊场合。其中,磁耦合谐振式无线电能传输技术(Magnetically-coupled resonant WPT,MCR-WPT)在传输距离、电能传输效率等方面更有优势,因此对其研究更加普遍与成熟。磁耦合机构的性能是保证MCR-WPT系统电能传输效率的关键
学位
近年来,我国居民汽车保有量不断攀升,随之而来的便是停车场的管理问题以及安全保障问题。因此,本文对停车场中的不规范停车行为以及行人异常行为进行研究,主要工作如下:针对停车场不规范停车行为中的不按朝向停车行为,本文通过YOLOv3-tiny网络检测车头车尾实现。先在PC机上进行验证实验。再将该算法移植到嵌入式平台上,在正式移植之前,为了快速验证该算法模型能否适用于所选用的在嵌入式平台,通过配套的仿真软
学位
由于新型冠状病毒肺炎的出现,在没有疫苗和特效药的情况下,康复者血浆是治疗新冠肺炎的重要手段,但血浆输注的同时也可能伴随着输血相关性移植物抗宿主病(Transfusion Associated Graft Versus Host Disease,TA-GVHD)的出现,预防TA-GVHD的唯一可行方法是将血液制品进行辐照后再使用。血液辐照仪是对血液进行辐照的专用设备,一些发达国家,血液辐照仪已经开始
学位
在输电运维中,绝缘子自爆缺陷会导致严重的安全隐患,其缺陷检测成为保障电力系统安全运行必不可少的一环。传统的图像处理算法在伴随着巨大的计算量的情况下很难达到实时的缺陷检测。随着深度学习的兴起,利用卷积神经网络为基础的算法进行实时的缺陷绝缘子检测成为了可能。本文介绍了深度学习的基础知识并重点研究了目标检测领域有锚框的算法。进一步讨论了目标检测算法解决图像识别问题的原理和流程。由于采集到的数据集背景单一
学位
在航空供电系统中主要是400Hz三相交流电源,而大多数机载设备运行需要直流电源,随着航空用电设备的增加,对直流电源的质量提出了更高的要求。因此,需要将400Hz三相交流电源变换成可靠的、稳定的不同等级的高品质直流电源。基于此,本文以混合Vienna整流器作为研究对象,对其工作原理、控制策略进行研究。首先,介绍了航空电源以及航空电源交流供电系统中三相整流器的主要技术特征和技术方案。对比分析了混合整流
学位
近年来,为缓解能源不足、环境恶化、气候回暖等问题,新能源的开发及其控制技术的研究得到了蓬勃发展,越来越多的分布式电源(Distributed Generation,DG)接入到配电网当中,分布式发电相关技术也得以快速发展。但配电网发生故障后,DG接入所产生的附加电流,会严重影响电流保护装置动作的正确性,且随着DG接入数量、容量的增大,给配电网电流保护装置带来的影响更为显著,使其在正常操作过程中也容
学位
阻尼绕组是贯流式水轮发电机的重要组成部分,对于提高电力系统运行稳定性、改善发电机电能质量、稳定输出电压起着重要的作用。在目前水流落差较大的地区,高水头大型水电站开发基本完成,而在河流地势相对平坦的低水头地区,贯流式水轮发电机凭借运转效率较高等优势,得到较为广泛的应用。随着贯流式水轮发电机的广泛应用,阻尼绕组断条故障屡有发生,而定转子磁极间气隙狭小,内部空间狭长,磁场谐波较大,这给发电机造成了极为不
学位
随着电子科技的日益进步,便携式电子设备俨然成为日常生活中不可或缺的一部分,制约其推广和发展的电池充能和成本问题已逐渐显现。磁耦合谐振式无线能量传输(Magnetically Coupled Resonant Wireless Power Transfer,MCR-WPT)技术作为一种新型电能传输技术,与其他无线能量传输技术相比在传输距离、传输功率以及传输安全性等方面有着明显优势,因此在便携式电子设
学位