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基于超螺旋扩张状态观测器的耦合单电感双输出Buck变换器串级滑模解耦控制 被引量:1
1
作者 皇金锋 章乾 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第5期592-604,共13页
针对耦合单电感双输出(CI-SIDO)降压式(Buck)变换器输出支路间的耦合效应导致交叉影响进而影响系统动态性能的问题,提出基于超螺旋扩张状态观测器(ST-ESO)的串级滑模解耦控制策略.首先,建立CI-SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,再通... 针对耦合单电感双输出(CI-SIDO)降压式(Buck)变换器输出支路间的耦合效应导致交叉影响进而影响系统动态性能的问题,提出基于超螺旋扩张状态观测器(ST-ESO)的串级滑模解耦控制策略.首先,建立CI-SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,再通过具有快速收敛性质的ST-ESO观测估计变换器内外环中的耦合项、内部扰动和未建模部分,并将其视为内外环中的总扰动.其次,结合超螺旋滑模控制器对内外环中总扰动进行补偿,实现系统的解耦,保证系统的鲁棒性和输出电压的稳定.然后,根据Lyapunov理论对ST-ESO和超螺旋滑模控制器进行稳定性分析,理论验证了控制策略的可行性.最后,利用实验平台对所提控制策略进行验证.结果表明所提控制策略实现了系统解耦,抑制了交叉影响并提高了系统的动态性能. 展开更多
关键词 耦合单电感输出 buck变换器 超螺旋扩张状态观测器 超螺旋滑模控制器 解耦控制
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基于扩张状态观测器的单电感双输出Buck变换器滑模解耦控制 被引量:9
2
作者 皇金锋 张世欣 杨艺 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期138-149,共12页
针对单电感双输出Buck变换器输出支路在发生负载扰动时存在交叉影响严重、瞬态响应慢的问题,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的滑模解耦控制策略.首先考虑负载扰动问题,将系统模型转化为输出电压偏差模型,设计了主路ESO对负载扰动进... 针对单电感双输出Buck变换器输出支路在发生负载扰动时存在交叉影响严重、瞬态响应慢的问题,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的滑模解耦控制策略.首先考虑负载扰动问题,将系统模型转化为输出电压偏差模型,设计了主路ESO对负载扰动进行估计,并将干扰估计信息补偿到主路开关管的改进型趋近律反步滑模控制器.其次考虑支路耦合问题,将一支路依据自抗扰范式拟合为独立系统,其中支路耦合项和外界扰动被视作总扰动,设计了支路ESO对其进行估计,基于干扰估计信息和滑模控制算法在支路开关管构造了滑模自抗扰控制器.最后利用Lyapunov理论证明了主、支路控制器的闭环稳定性.仿真结果表明,该控制策略使得支路间的交叉影响显著减小,并提升了系统瞬态响应速度. 展开更多
关键词 单电感双输出buck变换器 扩张状态观测器 反步滑模控制 滑模自抗扰控制
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基于模型预测控制单电感双输出Buck变换器的仿真分析 被引量:2
3
作者 贺素霞 张具琴 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期558-563,共6页
针对光伏发电实际应用中单电感双输出(SIDO)Buck变换器存在固有交叉耦合影响的问题,文章在传统变换器的基础上,提出一种新型模型预测控制(MPC)算法。首先建立SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,推导出目标模型的输出预测;其次优化控制... 针对光伏发电实际应用中单电感双输出(SIDO)Buck变换器存在固有交叉耦合影响的问题,文章在传统变换器的基础上,提出一种新型模型预测控制(MPC)算法。首先建立SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,推导出目标模型的输出预测;其次优化控制算法,获得跟踪参考的最优控制输入。相较于经典PI控制,所提MPC算法不但具有优越的电压跟踪性能,还有效地减少了多路输出之间的交叉耦合影响,极大地提高了变换器的性能。最后,通过MATLAB软件进行仿真,验证了基于SIDO Buck变换器的MPC算法的正确性和可信性。 展开更多
关键词 单电感双输出buck变换器 模型预测控制 交叉耦合
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一种高降压比双输出Buck变换器的分析与设计 被引量:2
4
作者 皇金锋 任舒欣 谢锋 《电源学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期1-10,共10页
为解决传统单电感双输出SIDO(single-inductor dual-output)Buck变换器降压比低的问题,引入了二次型单元,提出一种高降压比双输出Buck变换器。对高降压比双输出Buck变换器的工作原理进行了深入分析,发现其存在4种工作模式,求出了变换器... 为解决传统单电感双输出SIDO(single-inductor dual-output)Buck变换器降压比低的问题,引入了二次型单元,提出一种高降压比双输出Buck变换器。对高降压比双输出Buck变换器的工作原理进行了深入分析,发现其存在4种工作模式,求出了变换器的电压增益表达式,得到了各个工作模式的临界电感,总结出了工作模式与电感和负载之间的关系。建立了各个工作模式的纹波电压解析式,并分析了纹波电压与电感的关系。以电感纹波电流和电容纹波电压为约束条件,获得了电感和电容的设计公式。搭建了实验平台,实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 双输出buck变换器 高降压比 工作模式 参数设计
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单电感双输出Buck-Boost变换器的终端互补滑模自抗扰控制
5
作者 皇金锋 陈旭 李聪林 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第7期119-131,共13页
单电感双输出变换器是便携式设备的重要组成模块,针对单电感双输出Buck-Boost变换器的两个输出支路存在抗扰性能差、负载波动时具有交叉影响等问题,提出一种基于级联扩张状态观测器的终端互补滑模自抗扰控制策略。首先,依据自抗扰理论... 单电感双输出变换器是便携式设备的重要组成模块,针对单电感双输出Buck-Boost变换器的两个输出支路存在抗扰性能差、负载波动时具有交叉影响等问题,提出一种基于级联扩张状态观测器的终端互补滑模自抗扰控制策略。首先,依据自抗扰理论将变换器主路和支路分别拟合为自抗扰控制系统范式,转化为2个独立的二阶系统模型,以此来抑制两支路间的交叉影响。其次,设计终端互补滑模控制器代替传统自抗扰控制中的线性控制器,同时引入级联扩张状态观测器抑制电路中的高频噪声,进一步提高观测器的估计精度,利用非线性控制策略的优势提高系统受到扰动时的暂态性能。然后,通过Lyapunov理论以及Routh判据证明控制系统的稳定性。最后,利用MATLAB/Simulink仿真软件以及搭建实验平台对3种不同控制策略进行验证,实验表明,本文所提控制能够很好地抵抗扰动,抑制噪声以及两支路间的交叉影响,提高系统的暂态性能。 展开更多
关键词 单电感输出buck-Boost变换器 终端互补滑模自抗扰控制 交叉影响 抗扰性能
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用于光伏发电的新型双极性输出DC-DC变换器
6
作者 邹启衡 李洁 +3 位作者 钱科军 朱庆 徐煦 石家铮 《电测与仪表》 北大核心 2025年第4期217-224,共8页
提出一种用于光伏发电系统前端功率变换的新型双极性输出直流-直流(direct current-direct current, DC-DC)变换器。根据电路拓扑优化组合的创新思路,该变换器融合了Zeta变换器和Buck-Boost变换器的拓扑结构,输入端共用一颗开关器件和... 提出一种用于光伏发电系统前端功率变换的新型双极性输出直流-直流(direct current-direct current, DC-DC)变换器。根据电路拓扑优化组合的创新思路,该变换器融合了Zeta变换器和Buck-Boost变换器的拓扑结构,输入端共用一颗开关器件和一颗功率电感,正极性输出端采用Zeta变换器的输出侧电路结构,负极性输出端采用Buck-Boost变换器的输出侧电路结构。推演了该新型变换器拓扑的由来,并分析其在电感电流连续模式下的工作模态。对该变换器的电压增益、器件应力等稳态特性进行推导,并对主要器件进行参数设计和选型。基于PSIM软件进行仿真分析,所得仿真波形符合理论分析结果。研制了一台功率为1 kW,峰值效率为94.5%的硬件样机,实测样机工作波形与理论分析和仿真结果一致。研究结果表明该变换器具有结构简单、双极性输出、升降压、效率较高和适合于光伏发电应用的特点。 展开更多
关键词 DC-DC变换器 极性输出 升降压 光伏发电
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非最小相位的单电感双输出Buck-Boost变换器的复合控制方法
7
作者 皇金锋 李啸天 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1266-1274,1314,共10页
单电感双输出Buck-Boost (SIDO Buck-Boost)变换器在电感电流连续模式(CCM)下工作存在交叉影响以及非最小相位特性的问题.为了解决上述问题,提出基于储能函数的扩张状态观测器(ESO)的改进非奇异快速终端滑模(NFTSM)和自抗扰控制(ADRC)... 单电感双输出Buck-Boost (SIDO Buck-Boost)变换器在电感电流连续模式(CCM)下工作存在交叉影响以及非最小相位特性的问题.为了解决上述问题,提出基于储能函数的扩张状态观测器(ESO)的改进非奇异快速终端滑模(NFTSM)和自抗扰控制(ADRC)相结合的控制策略.设计主路控制器,对系统的传递函数进行拟合得到ADRC范式,利用该范式对主路进行解耦控制.设计支路控制器,采用改进型ESO对储能函数进行观测,并将观测值反馈补偿到非奇异快速终端滑模控制律中,达到支路解耦的效果.为了抑制滑模控制的抖振问题,对趋近律进行改进.利用Lyapunov理论证明系统稳定性.基于硬件在环(HIL)实验平台进行实验验证.结果表明,所提控制策略与PI控制策略以及基于ESO的滑模控制策略相比,在超调量和响应时间上具有较好的效果. 展开更多
关键词 单电感输出 buck-BOOST变换器 非奇异快速终端滑模控制 自抗扰控制 改进滑模趋近律
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一种三相双输出有源中点钳位型三电平变换器 被引量:2
8
作者 王秀云 解媛媛 +2 位作者 王汝田 刘闯 邵鑫铭 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期5786-5799,5854,共15页
该文基于有源中点钳位型三电平变换器(ANPC-TLC)结构,通过每相增加两个开关管形成一种具有两组三相交流电压输出端口的双输出有源中点钳位型三电平变换器(DOANPC-TLC)拓扑。该文详细介绍DO-ANPC-TLC的拓扑结构,对其工作原理进行分析,研... 该文基于有源中点钳位型三电平变换器(ANPC-TLC)结构,通过每相增加两个开关管形成一种具有两组三相交流电压输出端口的双输出有源中点钳位型三电平变换器(DOANPC-TLC)拓扑。该文详细介绍DO-ANPC-TLC的拓扑结构,对其工作原理进行分析,研究其不同开关状态下的电流路径、输出相电压电平和各开关的电压应力。针对DO-ANPC-TLC结构特点及工作原理,应用一种双输出虚拟空间矢量脉宽调制(DO-VSVPWM)方法,能够独立控制两组交流输出,并保持直流链路电容电压平衡。为了进一步简化控制过程,研究一种基于载波的简化双输出虚拟空间矢量脉宽调制(CB-VSVPWM)策略,在器件损耗和总谐波畸变率(THD)方面,对所提出DO-ANPC-TLC的性能进行分析。实验结果验证了所提拓扑的可行性和调制策略的有效性。 展开更多
关键词 输出 三电平变换器 有源中性点钳位 电容电压平衡 损耗分布
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输出电压恒定下DAB变换器回流功率优化控制
9
作者 王强 宋彤昊 +1 位作者 王皓宇 陈傲 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第4期110-123,共14页
双有源桥式(DAB)变换器在新能源并网与电机控制器等恒定输出电压工况下要求高动态性能和高效率,但其存在回流功率,在影响输出电压恒定的同时对变换器效率提升带来困难。先分析变换器扩展移相下输出电压与内外移相占空比的关系,推导出变... 双有源桥式(DAB)变换器在新能源并网与电机控制器等恒定输出电压工况下要求高动态性能和高效率,但其存在回流功率,在影响输出电压恒定的同时对变换器效率提升带来困难。先分析变换器扩展移相下输出电压与内外移相占空比的关系,推导出变换器输出电压预测模型;再将考虑开关损耗的回流功率优化控制嵌入电压预测模型,得到一种模型预测控制方法。据此,以保证在降低变换器原边回流功率和开关损耗的同时提高系统的稳动态性能。另外,提出一种反馈校正方法,以提升参数不匹配情况下控制精确度,增强控制鲁棒性。最后,搭建变换器仿真模型,与不同控制策略下变换器稳动态性能和回流功率进行对比,结果表明,模型预测控制能较好地兼顾变换器恒定电压输出及其工作效率。 展开更多
关键词 输出电压恒定 有源桥变换器 扩展移相 模型预测控制 回流功率
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输入串联输出并联型三电平双有源桥变换器功率与电压平衡控制策略 被引量:6
10
作者 李嘉进 马翔 +2 位作者 谢宇帆 王天翔 舒泽亮 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3082-3092,共11页
针对三电平半桥型输入串联输出并联(ISOP)型双有源桥(DAB)变换器的各模块参数差异而导致的模块功率不均衡传输问题,该文首先分析多模块功率不平衡原因,然后提出基于三重移相(TPS)调制的串联侧功率平衡策略。针对ISOP系统多模块间参数差... 针对三电平半桥型输入串联输出并联(ISOP)型双有源桥(DAB)变换器的各模块参数差异而导致的模块功率不均衡传输问题,该文首先分析多模块功率不平衡原因,然后提出基于三重移相(TPS)调制的串联侧功率平衡策略。针对ISOP系统多模块间参数差异问题,提出多模块参数差异估计方法,该方法无需增加额外的电流或电压传感器,通过注入强制分量作为扰动而采集反映模块差异的特征量变化,对控制量进行补偿实现多模块功率平衡。仿真和实验结果表明,在多种扰动条件下,所提功率平衡方法可实现样机串联侧均压,在输出电压24V工况和10~435W功率范围下,系统在所提控制策略下能明显提高串联侧的电压平衡,工作效率达到90%以上。 展开更多
关键词 输入串联输出并联型有源桥(ISOP-DAB)变换器 多模块功率不平衡 参数差 异估计方法 串联侧均压
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断续模式单电感双输出Buck功率因数校正变换器 被引量:10
11
作者 刘雪山 许建平 +1 位作者 王楠 高建龙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第22期62-70,共9页
传统多路输出功率因数校正(PFC)变换器多由前级PFC变换器级联多个DC-DC变换器的两级变换组成,成本高、体积大。提出了一种单级变换的单电感双输出(SIDO)Buck PFC变换器及其控制策略,并分析了其工作特性。通过对电感的分时复用控制,实现... 传统多路输出功率因数校正(PFC)变换器多由前级PFC变换器级联多个DC-DC变换器的两级变换组成,成本高、体积大。提出了一种单级变换的单电感双输出(SIDO)Buck PFC变换器及其控制策略,并分析了其工作特性。通过对电感的分时复用控制,实现了两个输出支路的独立控制。电感电流工作在断续模式(DCM),消除了各路的交叉影响,相对于传统两级变换的多路输出PFC变换器,减少了控制器与电感的数量,降低了变换器的体积与成本,并提高了变换器的效率。实验结果验证了此变换器高效率、高功率因数以及两个输出支路的高输出准确度控制特性。 展开更多
关键词 buck 功率因数校正 单电感输出 断续模式 单级结构
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临界连续模式单电感双输出Buck功率因数校正变换器 被引量:7
12
作者 刘雪山 许建平 王楠 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期64-69,82,共7页
提出了一种临界连续模式(CRM)单电感双输出(SIDO)Buck功率因数校正(PFC)变换器及其控制策略,并分析了其工作特性。通过对电感的分时复用控制,实现了2个输出支路的独立控制。在输入电压接近各输出支路电压情况下,控制器限制了开关管的最... 提出了一种临界连续模式(CRM)单电感双输出(SIDO)Buck功率因数校正(PFC)变换器及其控制策略,并分析了其工作特性。通过对电感的分时复用控制,实现了2个输出支路的独立控制。在输入电压接近各输出支路电压情况下,控制器限制了开关管的最小关断时间,解决了工作于CRM时电感在输入电流过零点附近难以分时复用控制的问题,并抑制了电感在输入电流过零点附近的复用频率。相对于传统两级结构的多路输出PFC变换器,CRM SIDO Buck PFC变换器减少了控制器与电感的数量,降低了变换器的体积与成本,并提高了变换器的效率。实验结果验证了所提变换器高效率、高功率因数以及2个输出支路的高输出精度控制特性。 展开更多
关键词 buck 变换器 功率因数校正 单电感输出 临界连续模式 单级结构 分时复用控制
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交错控制双输入Buck变换器的工作模式及输出纹波电压分析 被引量:3
13
作者 皇金锋 曹哲 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期139-149,共11页
针对两路输入电压大小不等而导致交错控制双输入Buck变换器工作模式复杂、参数设计困难的问题,将变换器的两路输入电压分3种情况进行分析和讨论,并且建立了变换器工作于连续导电模式(CCM)和不连续导电模式(DCM)的临界负载、电感电流和... 针对两路输入电压大小不等而导致交错控制双输入Buck变换器工作模式复杂、参数设计困难的问题,将变换器的两路输入电压分3种情况进行分析和讨论,并且建立了变换器工作于连续导电模式(CCM)和不连续导电模式(DCM)的临界负载、电感电流和输出纹波电压数学模型。研究发现,变换器的临界负载随两路输入电压压差的减小而增大,电感电流纹波及输出纹波电压随两路输入电压压差的减小而减小;当两路输入电压相等时,变换器的临界负载达到最大,电感电流纹波及输出纹波电压达到最小。最后搭建了双输入Buck变换器实验平台,并通过给定的3组输入电压进行实验分析,实验结果验证了变换器的工作模式以及输出纹波电压数学模型的正确性。研究结果可为交错控制方式的双输入Buck变换器的参数设计提供理论依据。 展开更多
关键词 输入buck变换器 交错控制 工作模式 纹波电压
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分数阶双输入Buck变换器的逆向解耦PIλ控制
14
作者 吴家荣 杨林 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期135-141,共7页
为提高分数阶双输入Buck变换器的动静态性能,提出一种逆向解耦PIλ控制。首先,基于状态空间平均法建立双输入Buck变换器的分数阶数学模型,推导其分数阶小信号等效模型。随后,分析能量间的耦合关系。基于逆向解耦方法实现变量间的解耦,... 为提高分数阶双输入Buck变换器的动静态性能,提出一种逆向解耦PIλ控制。首先,基于状态空间平均法建立双输入Buck变换器的分数阶数学模型,推导其分数阶小信号等效模型。随后,分析能量间的耦合关系。基于逆向解耦方法实现变量间的解耦,并推导实现分数阶逆向解耦的必要条件。最后,对解耦系统分别设计分数阶PI控制器,并结合分数阶系统的Nyquist判据证明控制系统的稳定性。仿真结果表明,所提控制策略具有良好的抗干扰性能和动静态调节特性。 展开更多
关键词 输入buck变换器 分数阶模型 逆向解耦 分数阶控制
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一种双极性输出的高增益变换器
15
作者 郑贞钰 陈思 +1 位作者 国梦珠 李炀 《现代电子技术》 北大核心 2024年第22期107-112,共6页
随着分布式能源高渗透率接入电网,双极性直流微电网固有优势愈发突出。针对光伏电池投入到双极性直流微电网运行时,对于高增益双极性变换器的需求,提出一种组合式且可提供双极性输出的高增益变换器。在传统Sepic变换器的基础上加入一个... 随着分布式能源高渗透率接入电网,双极性直流微电网固有优势愈发突出。针对光伏电池投入到双极性直流微电网运行时,对于高增益双极性变换器的需求,提出一种组合式且可提供双极性输出的高增益变换器。在传统Sepic变换器的基础上加入一个二极管和电容,通过开关管控制电容、电感能量的交替传递,从而提升变压器增益;其次,基于元件复用的方法将开关电容单元和Boost电路进行组合,实现正负极电压均衡的双极性输出。此外,详细阐述了所提变换器的工作原理,开关器件的电流和电压应力、电路参数设计。为验证所提拓扑结构的可行性,搭建了一台24 V/336 V(±168 V)、112 W的实验样机,实测变换器增益可达14倍。实验结果表明,所提变换器具有增益高、器件电压应力低、输入电流连续的特点。 展开更多
关键词 高增益变换器 极性输出 低电压应力 开关电容 电压增益 拓扑结构
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考虑模块输入阻抗影响的ISOP-DAB变换器系统输入均压控制策略 被引量:1
16
作者 李善寿 夏虎 +2 位作者 方潜生 叶伟 王浩 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第3期124-130,154,共8页
针对输入串联输出并联双有源全桥(ISOP-DAB)直流变换器系统的子模块元器件参数不一致所导致的输出功率不均分问题,提出一种基于输入阻抗的ISOP-DAB直流变换器系统输入均压控制策略。通过改进传统单移相控制方法,得到一种能够减小回流功... 针对输入串联输出并联双有源全桥(ISOP-DAB)直流变换器系统的子模块元器件参数不一致所导致的输出功率不均分问题,提出一种基于输入阻抗的ISOP-DAB直流变换器系统输入均压控制策略。通过改进传统单移相控制方法,得到一种能够减小回流功率的新型单移相(NSPS)控制方法;进一步,基于NSPS分析ISOP-DAB直流变换器系统的输入电压均分、输出功率均分与各模块输入阻抗之间的关系,通过调节NSPS的内移相比,使各模块输入阻抗幅值相等,实现系统输入电压均分以及模块输出功率相等,同时减小双有源全桥变换器的回流功率,提高系统工作功率。通过仿真和实验验证了所提控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 有源全桥变换器 单移相控制 输入串联输出并联 输入电压均分 输出功率均分
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Buck DC/DC变换器的输出纹波电压分析及其应用 被引量:56
17
作者 刘树林 刘健 +1 位作者 寇蕾 钟久明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期91-97,共7页
为使Buck变换器以较小的电感达到期望的输出纹波电压指标并满足本质安全要求,在输入电压?负载构成的平面上,按电感的取值将Buck变换器划分成四个工作区域,求出其在各个区域的输出纹波电压极大值;指出在变换器输出电流最大的情况下,如果... 为使Buck变换器以较小的电感达到期望的输出纹波电压指标并满足本质安全要求,在输入电压?负载构成的平面上,按电感的取值将Buck变换器划分成四个工作区域,求出其在各个区域的输出纹波电压极大值;指出在变换器输出电流最大的情况下,如果电感的取值使得变换器在输入电压最低时处于连续导电模式(CCM),而在输入电压最高时处于不连续导电模式(DCM),则输出纹波电压极大值最高;最小负载电阻和最高输入电压所对应的CCM和DCM的临界电感,即为整个工作范围内使输出纹波电压极大值最低的最小电感。实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 buck变换器 DC/DC变换器 输出纹波电压
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双闭环Buck变换器系统模糊PID控制 被引量:48
18
作者 杨航 刘凌 +1 位作者 阎治安 杨娴 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期35-40,67,共7页
针对传统线性PID控制对复杂控制对象难以建模及人工整定经验缺乏等问题,提出了一种双闭环Buck变换器系统的模糊PID控制策略。首先,设计了电压外环和电流内环结构以同时提高系统的抗扰性和跟随性;其次选择高斯函数和三角形函数相结合的... 针对传统线性PID控制对复杂控制对象难以建模及人工整定经验缺乏等问题,提出了一种双闭环Buck变换器系统的模糊PID控制策略。首先,设计了电压外环和电流内环结构以同时提高系统的抗扰性和跟随性;其次选择高斯函数和三角形函数相结合的隶属度函数以使控制器对小误差的灵敏度得以增强;接着,针对PID参数分别设计了3个子推理器并通过基于专家经验的规则库制定出Buck变换器的模糊规则,可以使控制器不依赖于Buck变换器系统精确的数学模型,从而克服传统PID控制导致的输出电压高超调、振荡等缺点;最后,设计了一套新型双闭环Buck变换器硬件系统,利用STM32单片机将模糊PID算法首次用于控制变化速度快、时滞小的被控量。实验结果表明:模糊PID控制策略不仅能够提高输出电压跟踪精度,还能有效抑制负载扰动及参数摄动,在阶跃启动下,系统输出电压超调量低于10%,调节时间低于3ms;与传统PID单环系统相比,其输出电压纹波、扰动下的最大动态压降和恢复时间均减小了一个数量级以上。 展开更多
关键词 buck变换器 闭环 模糊PID控制 参数自整定
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脉冲序列控制DCM Buck变换器输出电压纹波研究 被引量:19
19
作者 许建平 牟清波 +1 位作者 王金平 秦明 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期1-6,共6页
针对脉冲序列控制开关DC-DC变换器的非线性控制特性导致输出电压纹波较大,研究脉冲序列控制方法,并对工作于电感电流断续模式的脉冲序列控制Buck变换器进行分析。该方法通过调整两组预先设定的控制脉冲的组合,实现开关变换器输出电压的... 针对脉冲序列控制开关DC-DC变换器的非线性控制特性导致输出电压纹波较大,研究脉冲序列控制方法,并对工作于电感电流断续模式的脉冲序列控制Buck变换器进行分析。该方法通过调整两组预先设定的控制脉冲的组合,实现开关变换器输出电压的调整,针对其控制特性研究存在滤波电容等效串联电阻时变换器在不同工作状态下的脉冲序列组合方式,最后基于现有的纹波分析方法分析其实际情况下输出电压纹波特性,为脉冲序列控制的实际应用提供参考。仿真实验结果表明脉冲组合及纹波分析的结论与实际相吻合。 展开更多
关键词 DC-DC变换器 脉冲序列控制 输出电压纹波 buck变换器 断续模式
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电压控制型Buck DC/DC变换器输出阻抗优化设计 被引量:23
20
作者 王建华 张方华 +1 位作者 龚春英 陈小平 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期18-23,共6页
提出了电压控制型Buck DC/DC变换器最优截止频率fc选择,在此基础上给出了电压控制型Buck变换器输出阻抗的优化设计准则:采用PI调节器或单极点双零点补偿器,当截止频率满足最优截止频率选择时,能够有效抑制输出阻抗尖峰,从而确保系统良... 提出了电压控制型Buck DC/DC变换器最优截止频率fc选择,在此基础上给出了电压控制型Buck变换器输出阻抗的优化设计准则:采用PI调节器或单极点双零点补偿器,当截止频率满足最优截止频率选择时,能够有效抑制输出阻抗尖峰,从而确保系统良好的稳定与动态性能。实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 输出阻抗 buck变换器 截止频率 电压型控制
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