一种双输入降压型Cuk直流变换器参数设计与仿真分析

针对传统的新能源联合发电系统在供电过程中存在电力供应不连续、不稳定等缺陷问题,设计了一种双输入降压型Cuk直流变换器,取替传统的由两个单路输入源直流变换器,输出并联到公共直流母线上的拓扑电路,实现电能高效变换和稳定输出特性功能.最后使用Saber软件对所设计的一种双输入降压型Cuk直流变换器拓扑电路进行仿真,从稳态特性...     

高频谐振型静电除尘器控制技术

分析了LCC谐振电源在电流断续模式下的双脉冲输出工作原理,通过数学计算,推导出了电路输出特性,并在此基础之上完成了系统的小信号建模,确定了系统闭环控制模型。通过优化数字PID参数,提高了变换器的输出电压动态调节能力。搭建的1 700 V/200 m A实验室样机验证了除尘器电源控制模型的正确性和补偿器参数设计的合理性,实现了除尘器输出电压的快速调节。     

直流变换器的区域极点配置鲁棒PID控制算法

为提高直流变换器对干扰及不确定因素的鲁棒性,提出了一种基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒PID控制器算法.PID控制器的参数应用区域极点配置(RPA)的方法来整定.考虑受控系统需对干扰具有鲁棒性,将PID控制和H_∞控制相结合,以LMI形式给出H_∞PID控制器的可解性条件.设计的控制器使得闭环系统满足闭环极点分布在指定区域内以获得期望的动态特性,以及对外部噪声的抑制具有最大H_∞鲁棒性能界.此外,该控制器设计方法也可应用于参数不确定的多胞型直流变换器系统.Buck变换器的确定和不确定系统的仿真实验验证了该控制算法的正确性和有效性.     

混合式模糊PID在直流变换器中的应用

在分析软开关直流变换器原理的基础上，采用混合式模糊PID控制方法对直流变换器的输出电压进行闭环控制。通过实验对经典积分分离PI和混合式模糊PID两种方法进行了比较。结果证明，混合式模糊PID控制具有较好的动静态性能。     

实用的多输出机车直流变换器

针对目前机车大功率直流变换器结构复杂,容易发生故障等现象,参照现有的机车直流变换器和微机开关电源原理,设计了一种相对简单、可靠的中、大功率直流变换器。介绍了该多输出机车直流变换器的工作原理,阐述了主电路和保护电路新的设计方法,对调试中容易出现的问题进行了分析,并给出了解决方案。实际应用表明,该直流变换器运行可靠,效率高,具有良好的实用价值和推广意义。     

基于SST的新型直流微网架构

提出基于固态变压器(solid state transformer,简称SST)的新型直流微网架构.设计SST的3级拓扑结构及其控制方案,输入级采用电压源型变换器,运用电压电流双闭环解耦控制实现一次侧直流母线电压的稳定输出;隔离级的二次侧只对外供电,且采用不控整流电路;输出级为逆变器结构,运用双环控制实现交流电压的稳定输出.在PSCAD平台上针对几种典型工况进行仿真,结果表明所提架构具有较强的负载适应性.     

基于LQR技术的直流电动机转速控制设计

以直流电动机为控制对象,采用输出反馈线性二次型调节器LQR(Linear Quadratic Regulator)技术完成了直流电动机的转速控制设计.利用获得的控制系统进行数字仿真,并与常规反馈校正和PID控制设计效果进行了比较.结果表明,LQR控制系统更好地实现了转速指令的精确跟踪,且具有良好的抗干扰能力,适合直流电动机转速控制要求.     

Buck型DC-DC变换器中数字预测模糊PID控制器的设计与实现

为了提高数字DC-DC变换器的瞬态响应性能,设计了一种基于数字预测控制方法的模糊PID控制器.该控制器根据Buck型DC-DC变换器的电路结构,准确预测单个开关周期或多个开关周期后的负载电压和电感电流,以克服环路时延对系统瞬态响应的影响;同时,在基本PID控制基础上引入模糊控制,实时在线调整PID控制参数,以克服变换器的非线性特性对瞬态能力的影响.所设计数字控制器经FPGA验证,结果表明,与基本PID控制相比,所设计数字预测模糊PID控制器能有效提高变换器的瞬态响应能力,变换器的瞬态响应时间缩短1/3,电压超调量小于5%.     

具有单步死区时间控制的3态降压-升压直流-直流转换器

为了提高能量转换效率,扩大输入输出电压范围,研究了在直流-直流转换器中功率传输门结构及死区时间对SMPS(switched-mode power supply)转换器效率与稳定性的影响.不适当的死区时间会产生直流通路导通(cross-conduction)及体2极管导通(body-diode conduction)现象影响转换效率,提出单步死区时间控制的方法使能量转换效率更高.根据3态非反向降压-升压转换器工作原理,分别分析了功率传输门可以扩大输入输出电压范围的工作原理,提出传输门结构可以用来替代输出级上管.基于降压-升压转换器及FPGA开发板,搭建了直流-直流降压-升压转换器测试系统.该转换器输入电压Vin范围为2.7~5.7 V,输出电压Vout为0.3~6.8 V,输出电流可以高达6 A,转换效率可提高4%.     

应用于直流电网的直流变换器拓扑综述

直流电网是解决远距离大功率电能传输和新能源大规模汇集的重要方案,作为实现不同电压等级的直流电网柔性互联的关键设备,直流变换器承担着电能变换与能量分配的任务,其拓扑和工作特性对直流电网的性能具有深刻影响.传统直流变换器的研究主要集中在中小功率领域,而随着直流电网的飞速发展,大功率直流变换器的应用场景进一步拓宽,开展相应拓扑的研究十分必要.本文首先梳理了新能源汇集、直流电网互联等典型场景对直流变换器的技术需求,从电气隔离角度对两端口直流变流器拓扑分类,详细对比研究其拓扑结构和变换性能,并对多端柔性互联场景中更具潜力的多端口直流变换器进行综述.然后,系统总结了直流变换器的技术特征及适用场景,并在±10 kV/±375 V的典型直流配电网算例下阐明了各类直流变换器的优缺点.最后,基于实际工程需求总结提炼了当前直流变换器存在的共性问题,并从轻量集约的设计趋势和稳定高效的发展要求展望了直流变换器的未来研究方向,以期为高压直流电网建设提供借鉴.     

BUCK型直流变换器的研究及其仿真

直流变换器在日常生产、生活中应用广泛，降压型变换器是其中一种应用比较广泛的直流变换器。本文对BUCK变换器工作原理进行了分析，对工作参数进行了计算，最后用PSPICE软件对其进行了仿真。对仿真结果进行分析，从而更进一步了解了BUCK变换器。     

直流无刷电机调速系统控制方法的比较与研究

在了解直流无刷电机的结构、运行原理以及调速指标的基础上,分别对直流无刷电机采用单闭环PID调速控制、PWM调速控制以及双闭环PID控制.比较了在三种控制方法下直流无刷电机的运行特性.Matlab/Simulink仿真结果表明,与传统的单闭环PID调速系统和PWM调速系统相比较,本文提出的基于双闭环PID调速的控制系统具有更好的鲁棒性、动静态响应,达到了较好的控制目标.     

高增益开关电感磁集成组合Boost-Zeta变换器

为解决新能源发电装置的输出电压较低问题,提出一种高增益DC-DC变换器.将Boost变换器和Zeta变换器进行集成组合,引入开关电感和磁集成技术,由此得到高增益开关电感磁集成组合Boost-Zeta变换器.对变换器进行理论推导与实验验证.基于磁集成技术,设计了3个电感器的耦合集成方案,有效减小了电感的电流纹波.研究结果表明:该变换器具有电压增益较高和电压应力较低的优势,具有良好的特性,可应用于非隔离型直流升压的场合.     

全数字直流调速系统的单片机控制

介绍了一种以MSP430系列单片机为核心的全数字直流调速系统.首先分析了直流调速系统的原理,然后给出了直流调速系统的硬件模块化设计,最后确定直流调速系统的参数并给出相应的软件设计.该系统易于维护,抗干扰能力较强,运行稳定可靠,可以应用于很广泛的直流调速领域.     

直流调速系统PID参数动态设计方法及应用

针对直流调速系统PID参数经典设计方法中要处理非典型系统,不能实现实时调整参数等问题,本文提出了一种动态参数设计方法.该方法基于经典双闭环直流调速系统动态结构,通过建立系统动态仿真模型,动态设计PID参数和调整系统性能指标,以获得满足设计要求的结果.仿真实例应用表明：动态参数设计可快速准确地实现系统设计要求,是直流调速系统PID参数设计的一种有效方法.     

直流数字稳压电源实例开发

直流电源的用途广泛,现今较为常见的直流电源多采用的是输入220V的交流电,输出电压则在1~300V的区间范围内实现可连续调节。为了使得直流电源具有较强的适用性,开发一种功率密度高、功率因数高、高效率的直流数字稳压电源,在直流数字稳压电源的设计中选用APFC作为输入级以全桥变换器作为主功率变换拓扑,在直流数字稳压电源的设计中使用C2000系列的控制器作为直流数字稳压电源的主控芯片。直流数字稳压电源在电源控制上选用基于峰值的电流模式的移相控制作为开发策略。本文将就直流数字稳压电源的设计开发要点进行分析介绍。     

基于3阶补偿网络的Buck电路输出电压控制策略的设计

Buck电路是一种降压斩波器,降压变换器输出电压平均值Vo等于占空比乘以输入电压Vin。通常电感中的电流是否连续,取决于负载的大小,所以简单的BUCK电路输出的电压不稳定,一旦负载突变会造成严重后果。加入3阶运算放大器补偿器以实现PID控制。可通过采样环节得到PWM调制波,再与基准电压进行比较,通过PID控制器得到反馈信号,与三角波进行比较,得到调制后的开关波形,将其作为开关信号,从而实现BUCK电路闭环PID控制系统。     

直流无刷电机模糊PID控制研究

针对直流无刷电机的控制问题,本文在分析了直流无刷电机工作原理的基础上,对模糊PID控制方法进行了研究,设计了应用于直流无刷电机的模糊PID控制器,并与PID控制方法进行了对比实验研究。实验结果表明,直流无刷电机模糊PID控制器的控制效果优于PID控制器,电机的电流和转矩波动都有所改善。     

电动汽车用直流-直流变换器中电磁干扰与抑制

通过电磁兼容理论分析与现场调试试验结果 ,指出由升压型主电路构成的燃料电池电动汽车用直流—直流变换器中存在的主要电磁干扰源是开关管Z1开断时产生的电压尖峰、二极管D1由导通变为截止时产生的反向浪涌电流和升压电感电流在Z1开断瞬间出现的高频振荡 .在此基础上 ,分析了干扰产生的机理以及传播途径 ,并提出了抑制电磁干扰所采取的必要措施 .     

具有隔离特性的多输出Flyback直流——直流变换器

给出并分析了一种具有隔离特性的多输出Flyback直流－直流变换器。通过调节变压器初、次极匝数比,可在输出端得到多组不同值的直流电压,同时使输出电压源与输入电压源得以隔离,适用于要求隔离,功耗小,电压低等工作场合。