【摘 要】
:
随着新能源发电技术的不断发展,宽范围输入的直流升降压变换器在工业中应用越来越广泛。多电平技术适用于交直流变换器,可以有效降低开关管电压应力、减小电感电流纹波、增大变换器功率密度。将双管Buck-Boost变换器输入侧改造成三电平结构,构成飞跨电容型三电平Buck-Boost变换器拓扑结构,可以减小在高输入电压工况下输入侧开关管承受的电压应力。模型预测控制方法是一种新颖的控制方法,具有建模简单、可实
论文部分内容阅读
随着新能源发电技术的不断发展,宽范围输入的直流升降压变换器在工业中应用越来越广泛。多电平技术适用于交直流变换器,可以有效降低开关管电压应力、减小电感电流纹波、增大变换器功率密度。将双管Buck-Boost变换器输入侧改造成三电平结构,构成飞跨电容型三电平Buck-Boost变换器拓扑结构,可以减小在高输入电压工况下输入侧开关管承受的电压应力。模型预测控制方法是一种新颖的控制方法,具有建模简单、可实现多目标优化、可处理含约束问题等优点,能够解决飞跨电容型三电平Buck-Boost变换器因存在多开关状态、多控制状态量、多工作模式而导致控制复杂的问题。首先,本文从飞跨电容型三电平Buck-Boost变换器的结构特点出发,提出了准Boost工作模式,实现了在升压阶段对飞跨电容电压的有效控制。分析了变换器在三电平Buck模式、准Boost模式的工作模态,给出了PWM调制方式对开关状态、电感电流的影响规律。改进得到了一种用于飞跨电容初始建压的单辅助管有源预充电电路,设计了使输出电压缓慢建立的两阶段软启动策略。其次,为了实现对飞跨电容电压、电感电流、输出电压的控制及不同工作模式间的平滑切换,提出了基于连续集的多目标复合模型预测控制方法。使用状态方程建立了各个模式的电感电流及飞跨电容电压预测模型,构造了包含控制目标项及惩罚项的代价函数,求解出了不同模式的离线最优控制律。结合飞跨电容实时均压运行策略,对多目标复合模型预测控制方法进行了仿真验证。此外,为了提高变换器在升压阶段的工作效率,在现有工作模式基础上引入传统Boost工作模式,提出了飞跨电容分时均压运行策略。重点分析了该运行策略涉及的几个关键问题,包括飞跨电容电压失衡分析、飞跨电容电压与输出电压的动态均压解耦控制、Boost模式飞跨电容电压变化规律等,并对飞跨电容分时均压运行策略进行了仿真验证。最后,为了验证上述理论分析的正确性,搭建了飞跨电容型三电平BuckBoost变换器实验平台,并在实验样机上完成了变换器基本状态实验、多目标复合模型预测控制实验、飞跨电容实时及分时均压运行策略实验。实验结果验证了所提控制策略应用于飞跨电容型三电平Buck-Boost变换器的可行性。
其他文献
随着深度学习理论知识的不断扩大及硬件计算资源的发展,深度神经网络得到了广泛的应用和研究。然而,由于深度神经网络自身存在不可解释性等技术上的不足,使得其行为难以解释和控制,导致其容易受到对抗样本的攻击而失效。充分研究对抗攻击方法有助于挖掘深度神经网络易失效的原因,促进对抗攻击防御方法的完善和深度神经网络安全性方面研究的发展,提升深度神经网络鲁棒性。目前对抗攻击方法的研究大多集中在图像分类任务中,目标
作为天地波混合传播模式高频雷达中的一员,天发舰收高频雷达兼具了舰载超视距雷达与天波超视距雷达二者的优势,具有探测范围广、探测方式灵活等特点,因此具有较高的研究价值。在兼具二者优点的同时,在雷达数据处理方面,天发舰收高频雷达同样也引入了二者的问题。本文针对天发舰收高频雷达在数据关联中面对的低测量精度、多径效应与电离层高度不稳定等特点对该体制下的目标状态估计与数据关联算法进行研究。本文的主要工作总结如
频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)是一种新型的人工电磁材料,具有优秀的电磁特性,其能够在工作频率下,实现对入射的电磁波吸收、传输、反射等滤波特性。本文先对频率选择表面的基本概念、滤波性能等进行了介绍,根据影响频率选择表面的各种特性参数,一共设计了4款可重构频率选择表面,它们分别通过加载变容二极管和液态金属来实现可重构性能,其特点如下:(1)第一款基于变容
非合作通信信号的调制方式识别是低轨侦察卫星对地监测的的重要技术之一,在无任何先验信息的条件下,通过对卫星上行信号的截获可以对地面信号辐射源进行探测、识别、定位及跟踪,从而实现准确把握辐射源状态信息,在民用、军事领域的侦察的方面都起到了至关重要的作用。因此对于实现具有对多种类型的数字调制非合作信号识别功能的接收系统一直都是电子侦察领域重要的研究方向之一。本文首先介绍了课题的相关背景,阐述了识别技术是
近年来中国人口老龄化的问题随着社会经济的发展变得越来越严重了。而意外摔倒成为威胁老年人安全的一大隐患。因此发展一系列跌倒检测方法是降低老年人因跌倒而死亡的重要要素。毫米波雷达作为近年来广受关注的非接触式的传感器,具有无需穿戴、无需频繁调试与保养、不受光线等环境影响、测量精度高、无隐私泄露风险的优点。本文主要研究基于毫米波雷达的人体跌倒姿态检测的系统。该系统主要包含两种检测手段:基于多普勒时频图像的
当前深度学习已经广泛应用于军事和民用等诸多领域,产生了巨大的价值。但是当前深度学习系统开发存在数据、算法及模型资源分散、开发环节多、操作流程复杂、准入门槛高等问题,应用上一般采取服务器云计算训练平台模型训练,边缘计算平台部署的思路,这就出现了软件与硬件之间的鸿沟。随着边缘计算的不断的发展,面向计算资源受限的异构嵌入式平台的深度学习模型部署越发的重要起来。为加快深度学习的研究及开发过程,急需打通“云
随着信息技术与物联网的发展,使得市场对卫星定位导航的需求猛增,同时随着欧美国家对技术封锁,对卫星定位导航自主知识产权的要求也日夜提升。这就对的导航天线提出了更高的要求,比如小型化,高增益,圆极化,多频段等需求。因此本文主要设计与研究应用于北斗导航系统的天线。(1)首先从单馈法设计圆极化出发,设计出三款北斗导航系统微带天线。其中第一款为工作在1.575GHz的单频北斗导航天线,第二款天线在第一款的基
随着电磁环境日益复杂,信息安全已经成为电子战走向的决定因素,因此如何实现射频隐身已成为国内外研究的重点。本文基于瞬时宽谱连续载波的收发系统,利用真正的噪声信号进行通信,在接收端研究了一种基于噪声对消理论的超高灵敏度接收技术,并设计了一款Ka波段全功率辐射计,最后通过仿真和测试验证其射频隐身的能力。本文研究了无源探测的机理,包括黑体辐射理论和随机信号的时频特征,之后选择全功率辐射计的系统模型并以此模
绿色节能的异构蜂窝网络(HetNets)为未来移动通信网络的发展趋势,还存在资源分配、负载均衡、节能设计等一系列问题。基站作为蜂窝网络中能耗的重要组成,具有业务规律性和周期性的特点,因此引入基站休眠技术可以在保证用户的服务质量的前提下有效的节省能耗。用户与基站关联(User Association)技术为异构蜂窝网络中负载均衡问题,直接或间接影响着基站休眠策略。因此,本文以用户与基站关联技术为基础
波导缝隙天线具有高效率、高功率容量的特点,其全金属的结构使其机械强度高,性能稳定且便于携带,适用于许多复杂的应用环境,如自然灾害后的现场,复杂天气或战场环境等。波导缝隙天线还具有低剖面,易共形的优点,这使从抛物面天线和喇叭天线等同样具有高增益、高效率特点的大尺寸天线中脱颖而出。然而波导缝隙阵列天线通常其带宽较窄(相对带宽约为5%),这限制了它的应用场景。工作带宽对于现代通信网络来说也是十分重要的指