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适用于风电场直流汇集系统的Boost全桥升压隔离变换器组合型DC/DC变换器可靠性评估方法
1
作者 白雪岩 樊艳芳 +3 位作者 卢俊龙 侯俊杰 王一波 刘君怡 《电网技术》 北大核心 2025年第7期2928-2937,I0076-I0078,共13页
风电全直流发电系统可有效克服传统交流风电系统谐波谐振、无功传输等问题,发展前景广阔。DC/DC变换器作为风电全直流发电系统的关键设备,其可靠性对整个系统的安全稳定运行至关重要。该文首先分析风电场直流汇集系统及其关键设备;其次... 风电全直流发电系统可有效克服传统交流风电系统谐波谐振、无功传输等问题,发展前景广阔。DC/DC变换器作为风电全直流发电系统的关键设备,其可靠性对整个系统的安全稳定运行至关重要。该文首先分析风电场直流汇集系统及其关键设备;其次在分析Boost全桥升压隔离变换器组合型DC/DC变换器拓扑结构及运行工况的基础上,构建其功率开关模块的电热耦合模型,以分析其功率损耗和结温变化情况;最后结合关键模块的寿命预测模型和疲劳损伤累积模型计算其故障率,利用改进可靠性框图法评估DC/DC变换器的可靠性。该方法有助于减少设备可靠性的评估误差,可为新型电力系统的构建与发展提供数据支撑。 展开更多
关键词 风电全直流发电系统 boost全桥升压隔离变换器组合型DC/DC变换器 电热耦合模型 改进可靠性框图法 功率开关模块
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单级式双有源桥型AC-DC变换器电压增益分析及优化调制策略
2
作者 王要强 闫武庆 +2 位作者 聂福全 刘文君 梁军 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第9期103-109,118,共8页
为了解决单级式双有源桥型AC-DC变换器在宽电压范围内软开关范围受限和漏感电流峰值较大的问题,提出一种计及电压增益的扩展移相变频调制策略。分析了副边侧扩展移相调制在宽电压范围内存在的漏感电流峰值较大的问题,继而提出一种计及... 为了解决单级式双有源桥型AC-DC变换器在宽电压范围内软开关范围受限和漏感电流峰值较大的问题,提出一种计及电压增益的扩展移相变频调制策略。分析了副边侧扩展移相调制在宽电压范围内存在的漏感电流峰值较大的问题,继而提出一种计及电压增益的双模式调制;在此基础上,分析升压与降压模式的软开关条件,通过约束特定开关管开通时刻的漏感电流值,推导得出移相比和开关频率的数学表达式。该调制策略可以实现全范围软开关,并且能在一定程度上减小漏感电流峰值。通过仿真和实验证明了所提调制策略的可行性。 展开更多
关键词 单级式AC-DC变换器 双有源桥变换器 宽电压增益 扩展移相 软开关
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基于改进粒子群算法的Boost变换器分数阶PID控制设计
3
作者 王仁明 杨婕 +2 位作者 刘闻仲 鲍刚 张铭锐 《电源学报》 北大核心 2025年第4期1-9,共9页
研究Boost变换器分数阶PID控制设计问题,利用Oustaloup滤波器近似算法拟合系统的分数阶电感和电容模型。针对粒子群优化PSO(particle swarm optimization)算法整定分数阶PID控制器参数时学习能力不充分、迭代收敛乏力的问题,提出1种改... 研究Boost变换器分数阶PID控制设计问题,利用Oustaloup滤波器近似算法拟合系统的分数阶电感和电容模型。针对粒子群优化PSO(particle swarm optimization)算法整定分数阶PID控制器参数时学习能力不充分、迭代收敛乏力的问题,提出1种改进的粒子群优化算法,该算法引入了自适应惯性权重、自适应学习因子及加权变异3种策略用以提高粒子多样性,增强收敛速度与精度。将改进的粒子群算法应用于分数阶Boost变换器PID控制系统设计。仿真结果表明,经改进的粒子群算法设计的控制系统的输出电压和电感电流动态响应更快,在负载突变时输出电压的抗干扰能力更优,电感电流的跟踪调节能力更强。 展开更多
关键词 boost变换器 分数阶PID 粒子群优化
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双有源桥变换器的新型双重移相电流应力优化控制策略
4
作者 刘春喜 王涛 田迎澳 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第7期88-98,共11页
针对双有源桥变换器双重移相控制时输入输出电压调节比不匹配时的电流应力过高问题,提出一种新型双重移相调制下的电流应力分段优化控制策略,通过降低电感电压的方式来降低电流应力,从而提高系统效率。首先分析了新型双重移相调制的工... 针对双有源桥变换器双重移相控制时输入输出电压调节比不匹配时的电流应力过高问题,提出一种新型双重移相调制下的电流应力分段优化控制策略,通过降低电感电压的方式来降低电流应力,从而提高系统效率。首先分析了新型双重移相调制的工作原理,验证了降低电感电压可以明显降低电流应力。然后考虑不同的传输功率和电压调节比,对相应工作区间的电流应力进行分段优化,推导出最小电流应力下的最优移相比组合,并结合电流应力分段优化设计了闭环控制策略。最后搭建了双有源桥变换器实验样机,并进行了实验验证。实验结果表明,与其他优化控制相比,所提控制策略在低到中功率范围电流应力和回流功率更小,负载突变时的动态响应速度更快。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 双重移相 电流应力 回流功率
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双有源桥DC-DC变换器电压及电流的非线性积分滑模控制策略
5
作者 曾进辉 张长威 +2 位作者 曹斌 余雪萍 邹彬 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第3期131-139,共9页
针对应用于电池储能系统与直流母线互联的双有源桥DC-DC变换器,提出用于直流电压及充电电流控制的非线性积分滑模控制策略。根据开关函数的傅里叶级数,在单移相控制下建立变换器输出电压及储能电池充电电流的状态空间模型。引入误差缩... 针对应用于电池储能系统与直流母线互联的双有源桥DC-DC变换器,提出用于直流电压及充电电流控制的非线性积分滑模控制策略。根据开关函数的傅里叶级数,在单移相控制下建立变换器输出电压及储能电池充电电流的状态空间模型。引入误差缩放因子,将一类具有“小误差放大,大误差饱和”功能的光滑非线性饱和函数与滑模控制相结合,设计输出电压和充电电流的非线性积分滑模控制器。该控制策略可以有效改善系统的动态响应性能,快速跟踪参考变化,没有超调或下冲,稳态误差为0,而且该控制策略能够在输入或负载突变时有效保持系统原状态的稳定。设计的控制器控制模型简单,仅需要1个积分器,在保留传统积分滑模控制优点的同时,其误差缩放因子可调节系统的动态及稳态响应性能,避免因积分饱和而出现超调现象。搭建仿真模型和实验平台,验证了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 状态空间模型 滑模控制 电压及电流控制 参考跟踪
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磁集成耦合电感开关电容组合Boost变换器
6
作者 李洪珠 包雨林 +1 位作者 陈星星 李洪亮 《电工技术学报》 北大核心 2025年第6期1828-1839,共12页
为进一步提高非隔离DC-DC变换器的高增益性,降低开关管的电压应力,该文提出一种磁集成耦合电感开关电容组合Boost变换器。该变换器采用单个开关管降低了拓扑结构的复杂度,前级独立电感的存在保持了低输入电流纹波,引入耦合电感可以进一... 为进一步提高非隔离DC-DC变换器的高增益性,降低开关管的电压应力,该文提出一种磁集成耦合电感开关电容组合Boost变换器。该变换器采用单个开关管降低了拓扑结构的复杂度,前级独立电感的存在保持了低输入电流纹波,引入耦合电感可以进一步提高变换器的增益,利用钳位结构可以吸收漏感能量,有效缓解电压尖峰。该变换器引入磁集成技术将独立电感与耦合电感进行解耦集成,可进一步减小变换器磁件的体积和数量,进而在一定程度上提升变换器的功率密度。该文分析变换器的主要工作波形与原理,在此基础上推导变换器的各项参数,对解耦集成磁件进行结构与参数设计并进行仿真验证。最后通过一台输入18 V、输出210 V、额定功率200 W的实验样机,验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 boost变换器 开关电容 磁集成 耦合电感
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考虑不同优化指标的双有源桥变换器全局优化控制
7
作者 王祺 张泽轲 王春花 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第5期113-122,共10页
双有源桥(dual-active-bridge,DAB)变换器在能量双向传输的场合扮演着关键的角色,其中单移相控制是其最典型的控制方式。然而,当DAB变换器的输入电压和输出电压不匹配时会产生较大的回流功率,同时会增大电流应力,轻载时无法实现全部开... 双有源桥(dual-active-bridge,DAB)变换器在能量双向传输的场合扮演着关键的角色,其中单移相控制是其最典型的控制方式。然而,当DAB变换器的输入电压和输出电压不匹配时会产生较大的回流功率,同时会增大电流应力,轻载时无法实现全部开关管的零电压开通(zero-voltage-switching,ZVS)。针对传统单移相控制在电压不匹配运行时效率降低的问题,提出一种基于双重移相(dual-phase-shift,DPS)控制的全功率范围内保证全部开关管实现ZVS的最小回流功率优化策略,以提高变换器在宽电压调节比下的效率。首先,综合考虑功率的传输特性、电压调节比以及最小回流功率、最小电流应力、全ZVS三者之间的耦合关系,研究全部开关管实现ZVS的功率范围。然后,根据给定的约束条件,通过分段优化的方法,得到全局最优解。最后,搭建实验平台验证所提优化策略在电压不匹配运行条件下可以使DAB变换器的全部开关管在全功率范围内均能实现ZVS,同时减小了回流功率。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 回流功率 电流应力 软开关 双重移相控制
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基于超螺旋滑模控制的双有源桥DC-DC变换器电流应力优化控制
8
作者 王盼 朱继赜 +3 位作者 叶高翔 黄思雨 阳磊 徐虎 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1295-1306,共12页
随着高比例新能源的接入,直流微电网系统中双有源桥DC-DC变换器,针对系统扰动时的电压波动、动态响应慢及效率降低等问题有待优化。该文在扩展移相下提出一种融合滑模控制和最小化电流应力的优化控制策略,提升效率的同时改善系统动态响... 随着高比例新能源的接入,直流微电网系统中双有源桥DC-DC变换器,针对系统扰动时的电压波动、动态响应慢及效率降低等问题有待优化。该文在扩展移相下提出一种融合滑模控制和最小化电流应力的优化控制策略,提升效率的同时改善系统动态响应性能。鉴于传统滑模控制的抖振现象,采用超螺旋滑模算法去消除该现象,提高系统控制精度及性能。该文进行了仿真,同时设计并搭建了实验平台,实验结果表明:在输入电压突变、负载切换、参考电压改变时,控制系统均具有良好的动态、稳态性能,同时能有效减小电流应力,实现系统的多目标优化。仿真与实验验证了所提控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 双有源桥DC-DC变换器 扩展移相 超螺旋滑模控制 电流应力
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基于双重移相控制的双有源桥DC-DC变换器最小回流功率优化控制
9
作者 王盼 朱继赜 +3 位作者 徐虎 章国光 袁雷 徐岸非 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期193-202,共10页
为提高双有源桥DC-DC变换器的效率,提出一种基于双重移相控制的最小回流功率优化方案。针对双重移相的两种工作模式,分析推导各模式下的传输功率、回流功率及零电压开通(ZVS)特性,采用Karush Kuhn Tucker(KKT)条件法结合零电压开通特性... 为提高双有源桥DC-DC变换器的效率,提出一种基于双重移相控制的最小回流功率优化方案。针对双重移相的两种工作模式,分析推导各模式下的传输功率、回流功率及零电压开通(ZVS)特性,采用Karush Kuhn Tucker(KKT)条件法结合零电压开通特性求解实现回流功率最小化的最优移相比组合,由此提出最小回流功率优化方案及相应的控制策略。基于所提控制策略搭建实验样机,分析该方案的动态特性并对其与单移相控制、传统双重移相优化控制下的稳态特性包括回流功率、效率分析。所提优化控制的可行性和有效性在实验结果中得到了验证。 展开更多
关键词 双有源桥DC-DC变换器 回流功率 双重移相控制 KKT条件法 零电压开通
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基于状态空间平均法的Boost变换器显式模型预测控制 被引量：1
10
作者 王昭鸿 许可 +1 位作者 兰永红 杨孝凡 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第7期2543-2551,共9页
针对开关频率与计算复杂度之间的问题,利用Boot电路数学模型,提出了一种新型显式模型预测控制策略。首先,为了把Boot电路中的非线性化问题转换成双状态空间的线性化问题,采取状态平均法,以折线近似其中电容电压的变化,并把每一个周期内... 针对开关频率与计算复杂度之间的问题,利用Boot电路数学模型,提出了一种新型显式模型预测控制策略。首先,为了把Boot电路中的非线性化问题转换成双状态空间的线性化问题,采取状态平均法,以折线近似其中电容电压的变化,并把每一个周期内的电压状态平均值作为变量,构造了线性变参数模型。然后,利用泰勒级数设计了一种新的预测模型预测观测器,并用系统中预测输出和实际输出的偏差,构造出最小评价函数,实现对被控对象的持续跟踪控制。最后,利用改进型内点法进行求解和稳定性分析,对阶跃、矩形和正弦的3种不同电压信号的追踪进行数值仿真,验证了所提方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 模型预测控制 boost变换器 线性变参数模型 内点法
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基于反极性Boost差动连接的低电压应力高增益光伏接口变换器
11
作者 田宇欣 杨毓 +3 位作者 秦岭 张新松 王亚芳 严长健 《高电压技术》 北大核心 2025年第9期4856-4868,共13页
为将单块或2块大功率光伏组件接入到单相光伏并网系统中,提出了一种低电压应力交错并联高增益光伏接口变换器。所提变换器通过构造反极性Boost电路,并将其与镜像拓扑差动连接而得到。当采用传统的对称控制(2个开关管的驱动信号相位互差1... 为将单块或2块大功率光伏组件接入到单相光伏并网系统中,提出了一种低电压应力交错并联高增益光伏接口变换器。所提变换器通过构造反极性Boost电路,并将其与镜像拓扑差动连接而得到。当采用传统的对称控制(2个开关管的驱动信号相位互差180°,且占空比均等于d)时,该变换器具有如下优点:电压增益为传统Boost变换器的(3-d)倍;所有功率器件的电压应力均相等,小于输出电压U_o的1/2,且随着输入电压U_(in)的增大而减小;无需电流传感器,可在整个占空比范围内自动实现2个输入电感的平均电流相等,且低于输入电流I_(in)的1/2;电感量和功率管电压、电流应力相等,因此同类器件可互换使用,适合批量化制作。此外,该变换器还具有连续且低纹波率的输入电流和恒定的输入/输出电势差。该文详细分析了该变换器在电流连续模式下的工作原理和稳态特性,给出了主电路参数设计方法,并通过一台500 W/50 kHz样机实验验证了理论分析的正确性。研究结果表明,系统的最低效率为96.9%,最大效率为98.8%。 展开更多
关键词 光伏 boost变换器 高增益 交错并联 差动连接 低电压应力
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基于驱动侧电流检测的无传感器Boost DC-DC变换器
12
作者 李梓帆 李华兵 +3 位作者 黄萌 徐莹 朱明硕 刘懿 《电源学报》 北大核心 2025年第4期17-25,共9页
峰值电流控制Boost DC-DC变换器的电流内环需检测IGBT集电极电流,现有电流检测方法需在IGBT主电路中串入元器件,使电路体积和成本增加,主电路效率降低。基于具有集电极电流检测功能的IGBT智能驱动技术,提出1种无电流传感器的峰值电流控... 峰值电流控制Boost DC-DC变换器的电流内环需检测IGBT集电极电流,现有电流检测方法需在IGBT主电路中串入元器件,使电路体积和成本增加,主电路效率降低。基于具有集电极电流检测功能的IGBT智能驱动技术,提出1种无电流传感器的峰值电流控制Boost DC-DC变换器。首先,进行智能驱动设计,在米勒平台期间集电极电流和栅极电流关系的基础上,提出三点法用于确定IGBT器件米勒平台期间集电极电流和栅极电流的关系,通过检测栅极电流来检测集电极电流;其次,建立考虑采样保持、量化误差及延时影响的前缘调制Boost DC-DC变换器小信号模型,对变换器进行稳定性分析;最后,搭建1台基于驱动侧电流检测的无传感器Boost DC-DC实物样机,验证电流检测和稳定控制效果。 展开更多
关键词 峰值电流控制 boost DC-DC变换器 IGBT 智能驱动 米勒平台
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双有源桥变换器电流应力的本征规律分析及其优化控制
13
作者 张来勇 涂春鸣 +2 位作者 肖凡 刘贝 陈燕东 《电工技术学报》 北大核心 2025年第12期3977-3993,共17页
为了在功率传输或电压波动下实现双有源桥变换器连续且实时的应力优化控制,对其模式间规律以及模式内的优化控制变量间规律进行研究至关重要。现阶段的研究仍还存在应力优化控制变量函数表达式推导复杂等问题。针对此问题,该文运用遗传... 为了在功率传输或电压波动下实现双有源桥变换器连续且实时的应力优化控制,对其模式间规律以及模式内的优化控制变量间规律进行研究至关重要。现阶段的研究仍还存在应力优化控制变量函数表达式推导复杂等问题。针对此问题,该文运用遗传算法进行应力优化,解析出各个模式的优化变量间规律。基于此,采用三角函数极坐标法推导出相应优化控制变量函数表达式。首先,利用图形分析法从十二种工作模式中筛选出四种局部最优模式,这四种模式在不同功率区间内具备应力或有效值较低的特征;其次,对四种模式进行应力优化并对比分析优化结果,解析出这四种模式在不同功率段下优化变量间的规律;再次,基于此规律运用三角函数极坐标法推导出电流应力函数表达式及其优化控制变量函数表达式;最后,通过对比这四种模式在全功率区间的电流应力,选择各功率段上的最优模式和最优控制变量,从而实现全局应力优化控制。仿真和实验证明了理论分析的正确性以及优化控制策略有效性。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 应力优化 局部最优工作模式 全局最优工作模式 三角函数极 坐标法
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基于单移相调制的双有源桥变换器磁性元件多目标优化设计
14
作者 靳浩源 裴云庆 +3 位作者 王来利 董晓博 王淦 李汕哲 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第10期3946-3957,I0032,共13页
双有源桥(dualactive bridge,DAB)变换器在电力电子变压器中有着广泛应用,其中磁性元件对变换器的效率、功率密度和可靠性有重要影响。但是以往关于磁性元件优化的研究与DAB变换器运行原理结合较少,优化问题求解复杂,并且很少对其中的... 双有源桥(dualactive bridge,DAB)变换器在电力电子变压器中有着广泛应用,其中磁性元件对变换器的效率、功率密度和可靠性有重要影响。但是以往关于磁性元件优化的研究与DAB变换器运行原理结合较少,优化问题求解复杂,并且很少对其中的电感进行优化。文中针对单移相调制下DAB变换器,结合DAB变换器运行原理与磁性元件多物理场设计理论,以磁芯形状、电感值、变压器匝数为决策变量,构造电路层面和器件层面两大类约束条件,以效率和功率密度作为优化目标进行多目标优化。对于上述优化问题,重点从理论上推导电感值和变压器匝数对各约束条件和优化目标的影响,总结出决策变量的设计规律,从而降低决策变量维度,且结论具有通用性;然后,给出优化流程;最后,通过实验进行验证。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 磁性元件 多目标优化 约束条件 电感值
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级联型风电系统四有源桥变换器绕组电流偏置特性分析及改进调制策略
15
作者 彭新 张永磊 +2 位作者 原熙博 覃育焕 李炎 《电工技术学报》 北大核心 2025年第20期6658-6671,共14页
基于四有源桥变换器隔离的级联型风力发电变流器具有模块化结构且高电压的特点,通过瞬时功率的聚合传输可以直接消除低频电压脉动,大幅减小直流侧电容,在20 MW及以上功率等级的海上风力发电系统中具有重要的应用前景。然而四有源桥变换... 基于四有源桥变换器隔离的级联型风力发电变流器具有模块化结构且高电压的特点,通过瞬时功率的聚合传输可以直接消除低频电压脉动,大幅减小直流侧电容,在20 MW及以上功率等级的海上风力发电系统中具有重要的应用前景。然而四有源桥变换器传输脉动功率时,其输入绕组电流出现偏置问题,增大了电流应力和系统损耗。该文以四有源桥变换器解耦等效模型和单移相调制策略为基础,分析瞬时功率聚合传输过程中绕组电流偏置的原因,揭示电流幅值的波动特性。并提出一种改进调制方法,在保留原有移相角的基础上,增加内移相角来平衡输入绕组电压正、负极性占空比,实现变换器一次侧漏感伏秒平衡,绕组电流的正、负幅值对称波动,进而消除绕组电流的偏置,降低变换器的电流应力和损耗。通过仿真和实验结果,验证了所提改进移相调制策略的正确性。 展开更多
关键词 级联型风力发电变流器 四有源桥变换器 绕组电流偏置 改进移相调制
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基于元件复用的单相无桥倍压式功率因数校正变换器
16
作者 丁明远 李浩昱 +2 位作者 赵雷 贲洪奇 王志亮 《电工技术学报》 北大核心 2025年第6期1840-1852,共13页
该文提出一类元件复用型单相无桥倍压式功率因数校正(PFC)电路拓扑,在Sepic、Cuk、Zeta型双变换单元无桥PFC拓扑的基础上,通过重构电流路径以实现双变换单元的合并,使元件利用率得以提高,同时交流侧的高功率因数特性以及相同输出电压下... 该文提出一类元件复用型单相无桥倍压式功率因数校正(PFC)电路拓扑,在Sepic、Cuk、Zeta型双变换单元无桥PFC拓扑的基础上,通过重构电流路径以实现双变换单元的合并,使元件利用率得以提高,同时交流侧的高功率因数特性以及相同输出电压下开关管的低电压应力优势被完全保留。该文详尽分析中间储能单元的换流过程以及电路结构的推衍过程,并进行拓扑的性能比较。考虑到电路工作原理分析过程的类似性,以Sepic型单相无桥倍压式PFC变换器为例,对其进行开关周期的模态分析,推导变换器的输入电流特性、稳态电压增益以及器件应力,并对相关电路参数进行设计。最后,搭建实验样机,实验结果验证了该拓扑推衍方案的可行性以及理论分析与参数设计的正确性。 展开更多
关键词 无桥功率因数校正(PFC)变换器 拓扑推衍 元件复用 倍压式结构
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双有源桥变换器移动离散控制集无模型预测电压控制策略
17
作者 尹政 邓富金 +2 位作者 王青松 詹昕 黄堃 《电工技术学报》 北大核心 2025年第6期1853-1863,共11页
传统的双有源桥(DAB)变换器模型预测控制(MPC)依赖于系统参数的准确性,针对该问题,该文提出一种DAB移动离散控制集无模型预测电压控制(MDCS-MFPVC)策略,消除了系统参数对DAB变换器电压控制的影响。首先,分析参数失配对传统MPC的影响。其... 传统的双有源桥(DAB)变换器模型预测控制(MPC)依赖于系统参数的准确性,针对该问题,该文提出一种DAB移动离散控制集无模型预测电压控制(MDCS-MFPVC)策略,消除了系统参数对DAB变换器电压控制的影响。首先,分析参数失配对传统MPC的影响。其次,建立DAB变换器离散数据模型,替代传统的数学模型,提高了预测电压控制的鲁棒性。再次,通过数据模型误差反馈和多输入变量的设置,结合最小二乘法对离散数据模型进行实时辨识;结合系统采样和数据模型辨识结果,实现未来时刻的电压无模型预测,并通过价值函数评估最优移相角,应用在下一个控制周期。该方法可以实时辨识DAB系统数据模型,消除了参数失配对MPC的影响,保证了输出电压的鲁棒性。最后,通过搭建DAB变换器仿真和实验系统,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 无模型预测 电压控制 离散移动控制集 参数鲁棒性
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双有源桥变换器自适应参数辨识鲁棒预测控制
18
作者 尹政 邓富金 +1 位作者 黄堃 詹昕 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第2期74-84,95,共12页
针对双有源桥(DAB)变换器传统模型预测控制(MPC)输出电压性能对系统参数变化较为敏感的问题,提出一种基于自适应参数辨识的DAB变换器鲁棒预测控制方法。本研究采用递归最小二乘法构建参数辨识矩阵,通过在线实时校正DAB系统的电感与电容... 针对双有源桥(DAB)变换器传统模型预测控制(MPC)输出电压性能对系统参数变化较为敏感的问题,提出一种基于自适应参数辨识的DAB变换器鲁棒预测控制方法。本研究采用递归最小二乘法构建参数辨识矩阵,通过在线实时校正DAB系统的电感与电容动态参数,有效增强了MPC在变工况下的鲁棒特性;通过参数误差反馈及门槛值设置,在每个控制周期中根据误差大小自适应调整遗忘因子,提高参数辨识准确性及收敛速度;结合系统采样和参数辨识结果,实现未来时刻的电压预测,并通过价值函数评估最优移相角,应用在下一个控制周期。该方法可以实时辨识DAB系统电感和电容参数,消除了参数失配对预测控制的影响,保证了输出电压性能。最后,通过仿真和硬件实验平台验证了所提方法在稳态、动态以及参数辨识下的运行性能。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 模型预测控制 参数辨识 递归最小二乘法 自适应遗忘因子 鲁棒性
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一种恒流输出的原边反馈半桥LLC谐振变换器控制算法
19
作者 王冲 赵晓静 +3 位作者 丛鹂慧 孙大鹰 郭静静 顾文华 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第18期7325-7335,I0025,共12页
半桥LLC谐振变换器多采用副边光耦反馈方法实现电气隔离和输出控制,然而光耦器件存在非线性、老化、温漂等问题,降低了变换器输出精度与可靠性。原边反馈方法可以移除光耦器件并简化电路拓扑,但谐振变换器电流的非线性增加了输出电流的... 半桥LLC谐振变换器多采用副边光耦反馈方法实现电气隔离和输出控制,然而光耦器件存在非线性、老化、温漂等问题,降低了变换器输出精度与可靠性。原边反馈方法可以移除光耦器件并简化电路拓扑,但谐振变换器电流的非线性增加了输出电流的预测难度和电路复杂度,文中提出一种易实现的原边反馈半桥LLC谐振变换器高精度恒流输出控制方案。通过原边辅助绕组上的RC支路实现了励磁电流还原功能,并采用电压运算抵消励磁电流,模拟得到输出二极管电流波形;其次,通过选择合适的直流偏置,所设计控制方法能自适应实现高的输出电流预测精度;最后,在一台输入为380~420 V、输出为48~78 V/1.30 A的实验样机中,输出电流精度达到±2.3%,峰值效率达到95.8%,达到了较好的输出电流精度。 展开更多
关键词 半桥LLC谐振变换器 原边反馈 励磁电流还原 参数偏差扰动分析 恒流控制 数字控制
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双有源桥变换器无电流传感器调制模型预测控制
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作者 尹政 邓富金 +1 位作者 詹昕 黄堃 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第1期49-57,共9页
针对双有源桥(DAB)变换器传统模型预测控制(MPC)负载电压性能对系统采样噪声较为敏感以及输出纹波较大的问题,提出一种DAB变换器无电流传感器调制模型预测控制方法。所提方法通过使用全阶滑模观测器,构建系统观测模型,在每个控制周期实... 针对双有源桥(DAB)变换器传统模型预测控制(MPC)负载电压性能对系统采样噪声较为敏感以及输出纹波较大的问题,提出一种DAB变换器无电流传感器调制模型预测控制方法。所提方法通过使用全阶滑模观测器,构建系统观测模型,在每个控制周期实时观测系统负载电流和电压,抑制了采样噪声的影响,消除了电流传感器的使用,降低了硬件成本;此外,所提方法将传统MPC方法与无差拍控制思想相结合,实时计算每个控制周期的最优移相角,提高了移相角计算准确性,降低了负载电压纹波。所提方法可以实时观测DAB系统负载电流和电压,消除了电流传感器,抑制了采样噪声的影响,降低了电压预测误差,改善了电压性能。最后,通过实验和仿真验证了所提方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 模型预测控制 无电流传感器 滑模观测器 调制控制 电压纹波
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