基于预测函数控制的DC/DC变换器研究

来源 :安徽工业大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:wind2121
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DC/DC变换器大量推广应用,除了对其稳态性能有严格要求外,对动态性能的要求也日益提高。传统控制方法是依托于小信号模型来设计控制器参数,当在设计值附近运行时,DC/DC变换器具有良好稳态性能;但在发生负载切换等大信号变化时,动态性能很难满足要求。因此,通过合适方法来提高DC/DC变换器动态性能,具有重要的理论与工程价值。DC/DC变换器属于强非线性系统,难以得到精确的数学模型。因此,本文将低计算复杂度并且对模型精度要求不高的预测函数控制(PFC)算法应用于DC/DC变换器的定频控制中,有效避免了精确建模的难题,并降低了因负载突变、模型失配带来的不利影响,提高了DC/DC变换器动态性能。本文主要内容如下:(1)介绍PFC算法的基本原理,推导状态方程形式下的控制量表达式;理论分析PFC控制系统的闭环稳定性,并通过对一阶、二阶系统仿真,完成理论分析验证。(2)针对单路Buck变换器特点,提出了使用电压电流真实采样值来求解模型预测值的PFC方法。通过增加反馈校正系数来纠正预测误差,推导出了占空比显示表达式,并利用Matlab软件仿真验证了PFC方法的有效性。(3)结合并联Buck变换器与主从控制策略特点,提出了内环PI控制,外环PFC控制的串级控制方法。将内环PI控制器与Buck变换器整体做为广义被控对象进行建模,推导出了电流内环参考值的显示表达式,利用Matlab软件仿真验证了PFC-PI串级控制方法的有效性。(4)搭建以FPGA为控制器的单路和并联Buck变换器实验平台;给出了双闭环PI、PFC、PFC-PI三种控制方法的具体实现思路,并使用原理图和Verilog HDL语言相结合的编程方式设计控制器。通过单路和并联相关实验,证明了本文提出的PFC与PFC-PI控制方法的有效性。实验结果还表明,在负载切换时,PFC、PFC-PI控制方法比双闭环PI控制方法具有更优的动态性能。
其他文献
本文主要从模型的改进与算法求解两方面对供应链进行研究,主要研究内容如下:(1)分析了供应链网络结构,建立了单商品流下、确定需求的三层供应链网络模型,分别给出了制造商、
<正>为深入贯彻落实全总十六届五次执委会议精神,加强基层工会建设和工会网上工作,推进基层工会组织和工会会员实名制管理,5月下旬,中华全国总工会办公厅印发《推进基层工会
昆仑山中段克里雅河流域不同海拔黄土样品的物质组成、地球化学成分、孢粉组合表明塔里木盆地的细粒物质是其物源。黄土分布于2300m的前山地带至4900m高山带,自低而高,黄土厚度
为了对可剥型保护油墨的配方组分比例进行探索,本实验通过改变基体材料聚氯乙烯PVC,增塑剂偏苯三酸三辛酯TOTM和邻苯二甲酸二异壬酯DINP的含量,增添一定的助剂白炭黑、钛白粉
山楂属(Crataegus spp.)植物是重要的果树种质资源,其种类和品种的正确鉴别是山楂种质资源保存、研究和利用的基础。长期以来,山楂属植物分类鉴定研究主要依赖于形态学特征,
利用Li-6400便携式光合作用测定仪,研究了普通油茶、多齿红山茶、扁果红山茶田间条件下的光合特性,光响应、CO2响应;并用spss软件对普通油茶、多齿红山茶、扁果红山茶光合速率
海口市在建设国际旅游岛背景下发展沙滩足球活动将在推动国际旅游岛建设工作和海口市经济发展及产业转型方面有重要现实意义。本文在对海口沙滩足球发展现状研究基础上,利用
利用ANSYS和LMS软件对变压器的振动和噪声水平进行了仿真分析,针对变压器的振动和噪声传递路径,提出了减振降噪方案。
<正>"理解重要语句所蕴含的丰富含意"一直是高考现代文阅读中经常出现的一种题型。因为这样一道题,几乎涵盖了现代文阅读的"筛选(提取)信息、概括主要内容、理解思想感情、分