Boost变换器跨周期调制(PSM)的状态空间平均模型 被引量：8

1

作者 牛全民 罗萍 +1 位作者 李肇基 张波 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期1955-1958,共4页

基于Boost变换器,利用状态空间平均法对跨周调制(PulseSkippingModulation,PSM)进行建模和特性分析,推导出电感电流连续(CCM)和电感电流断续(DCM)时系统变压比,调制度M与负载的关系及系统转换效率的理想化公式,得到PSM具有轻载下高转换... 基于Boost变换器,利用状态空间平均法对跨周调制(PulseSkippingModulation,PSM)进行建模和特性分析,推导出电感电流连续(CCM)和电感电流断续(DCM)时系统变压比,调制度M与负载的关系及系统转换效率的理想化公式,得到PSM具有轻载下高转换效率的结论,并设计具有PSM调制特性的控制电路,给出仿真结果。 展开更多

关键词 BOOST变换器 跨周调制(PSM) 调制度 状态空间平均方程

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PWM开关变换器的极限环与状态空间平均法 被引量：12

2

作者 林波涛 丘水生 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期58-62,共5页

从平均原理的角度阐明状态空间平均法［１］是平均法的第一阶近似，并证明了开环工作的ＰＷＭ变换器只存在稳定且唯一的以Ｔ（＝１／ｆｓ，ｆｓ是开关频率）为周期的周期解，且当ｆｓ→时，该周期解趋近于平均系统（原系统经平均后所得... 从平均原理的角度阐明状态空间平均法［１］是平均法的第一阶近似，并证明了开环工作的ＰＷＭ变换器只存在稳定且唯一的以Ｔ（＝１／ｆｓ，ｆｓ是开关频率）为周期的周期解，且当ｆｓ→时，该周期解趋近于平均系统（原系统经平均后所得的系统）的直流解。这表明，高速周期开关系统极限环的性态可通过分析其平均系统的奇点来掌握。这是状态空间平均法的实质。 展开更多

关键词 开关变换器 极限环 状态空间平均法 平均原理

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基于状态空间平均法的光伏并网逆变器控制建模 被引量：4

3

作者 杨海柱 刘洁 +1 位作者 郑征 曾灿 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第1期90-93,共4页

根据单相并网逆变器的结构和工作原理,提出了一种基于状态空间平均法的并网逆变器模型并使用MATLAB对该模型进行仿真研究,结果表明该模型能真实反映并网逆变器的实际工作过程,且该模型具有原理清晰,仿真时间短,占用资源少的优点.

关键词 光伏系统 并网逆电器 状态空间平均法 仿真

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基于状态空间平均法的统一电能质量调节器的建模仿真

4

作者 缑新科 尹发根 《工矿自动化》 2010年第9期71-73,共3页

介绍了状态空间平均法的基本原理;通过引入开关函数,建立了统一电能质量调节器中串联变流器的数学模型;基于状态空间平均法建立了串联变流器单相逆变器的状态空间平均模型;采用Matlab和Multisim软件对该模型进行了仿真。仿真结果表明,... 介绍了状态空间平均法的基本原理;通过引入开关函数,建立了统一电能质量调节器中串联变流器的数学模型;基于状态空间平均法建立了串联变流器单相逆变器的状态空间平均模型;采用Matlab和Multisim软件对该模型进行了仿真。仿真结果表明,该模型能较好地反映变流器系统的状态变化,具有一定的合理性。 展开更多

关键词 电网 统一电能质量调节器 变流器 逆变器 状态空间平均法 开关函数

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基于广义状态空间平均法的串联谐振三端口DC/DC变换器建模与控制 被引量：6

5

作者 洪君 程红 +2 位作者 沙广林 田昕 王聪 《矿业科学学报》 2020年第5期546-555,共10页

三端口双向DC/DC变换器的建模方法主要对谐振槽为单一电感或每个端口建模进行研究,缺少对谐振槽为LC谐振的拓扑建模。本文采用一种广义状态空间平均法对串联谐振三端口DC/DC变换器进行建模,并对系统的工作模式、动态建模过程和控制策略... 三端口双向DC/DC变换器的建模方法主要对谐振槽为单一电感或每个端口建模进行研究,缺少对谐振槽为LC谐振的拓扑建模。本文采用一种广义状态空间平均法对串联谐振三端口DC/DC变换器进行建模,并对系统的工作模式、动态建模过程和控制策略进行了研究。通过在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,对不同工作模式下功率流动进行仿真验证。结果表明,该建模方法设计的控制策略能够获得良好的系统动态响应特性。 展开更多

关键词 串联谐振三端口DC/DC变换器 广义状态空间平均法 动态建模

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基于状态空间平均法的非理想Boost变换器建模与控制研究 被引量：6

6

作者 陈昭 丁喜波 《电子器件》 CAS 北大核心 2021年第4期893-896,共4页

利用状态空间平均法对非理想Boost变换器进行分析,建立控制到输出的数学模型。为了消去控制到输出的数学模型中S右半平面的零点,改善整个非理想Boost变换器的动态性能和静态性能,在补偿网络中设计了惯性环节进行补偿。为了验证设计的惯... 利用状态空间平均法对非理想Boost变换器进行分析,建立控制到输出的数学模型。为了消去控制到输出的数学模型中S右半平面的零点,改善整个非理想Boost变换器的动态性能和静态性能,在补偿网络中设计了惯性环节进行补偿。为了验证设计的惯性补偿环节的准确性,进行仿真和样机测试验证,结果表明控制系统中设计的惯性补偿环节能够有效改善非理想Boost变换器的性能,使得非理想Boost变换器动态和静态性能良好。 展开更多

关键词 BOOST 非理想 状态空间平均法 惯性环节

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基于状态空间平均法的DC/DC高频隔离变换器建模仿真分析 被引量：2

7

作者 王小方 《机车电传动》 北大核心 2011年第1期10-13,共4页

利用状态空间平均法对70kW无源缓冲型软开关DC/DC变换器进行建模仿真分析,以获得优良的稳态、瞬态、动态等特性。首先,考虑变压器漏感以及输出滤波电感、电容等效短路电阻,建立变换器等效电路;然后,分析一个周期内关键部件电压、电流理... 利用状态空间平均法对70kW无源缓冲型软开关DC/DC变换器进行建模仿真分析,以获得优良的稳态、瞬态、动态等特性。首先,考虑变压器漏感以及输出滤波电感、电容等效短路电阻,建立变换器等效电路;然后,分析一个周期内关键部件电压、电流理想波形,绘出不同状态下等效电路;其次,描述状态变量方程式,进行平均和线性化处理,获得其在连续工作模式下的小信号传递函数;最后,按照其数学模型组建双闭环控制系统,利用MATLAB软件仿真验证数学模型的合理性。 展开更多

关键词 DC/DC高频隔离变换器 状态空间平均法 建模 闭环控制

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基于状态空间平均法的反激变换器DCM小信号建模 被引量：9

8

作者 杨可 苏尚流 《通信电源技术》 2021年第2期6-9,共4页

反激变换器可以广泛应用在中小功率的开关电源中,小信号模型为变换器的稳定性分析提供了理论依据和模型基础。在分析反激变换器原理的基础上,采用状态空间平均法建立DCM反激变换器的小信号模型,并推导了励磁电流到输入电压、励磁电流到... 反激变换器可以广泛应用在中小功率的开关电源中,小信号模型为变换器的稳定性分析提供了理论依据和模型基础。在分析反激变换器原理的基础上,采用状态空间平均法建立DCM反激变换器的小信号模型,并推导了励磁电流到输入电压、励磁电流到输出电流源、励磁电流到占空比、输出电压到输入电压、输出电压到输出电流源以及输出电压到占空比的传递函数,为DCM模式下各类变换器的控制回路设计提供了建模参考,具有很好的推广价值。 展开更多

关键词 状态空间平均法 反激变换器 小信号模型 传递函数

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基于广义状态平均法的双有源全桥变换器建模 被引量：8

9

作者 蒋小平 魏立彬 +2 位作者 彭朝阳 罗中戈 沙广林 《电子技术应用》 北大核心 2015年第7期132-135,139,共5页

双向DC-DC变换器是电动汽车和新能源发电技术中的关键装置,对其精确、高效地控制具有重要意义。其中,建立双有源全桥双向DC-DC变换器的精确动态数学模型是设计高性能指标控制器的关键环节。首先阐述基于傅里叶变换的广义状态空间建模方... 双向DC-DC变换器是电动汽车和新能源发电技术中的关键装置,对其精确、高效地控制具有重要意义。其中,建立双有源全桥双向DC-DC变换器的精确动态数学模型是设计高性能指标控制器的关键环节。首先阐述基于傅里叶变换的广义状态空间建模方法 ;然后,根据双有源全桥DC-DC变换器的时域状态描述,应用广义状态空间平均法分析双有源全桥变换器稳态特性,并建立动态小信号模型;最后,通过仿真实验比较广义状态空间平均法、状态空间平均法建模与实际拓扑稳态输出的误差,验证利用广义状态空间法所建模型更精确、可靠,为拓扑控制器设计提供理论分析依据。 展开更多

关键词 双向 双有源全桥DC-DC变换器 广义状态空间平均 建模

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状态空间法的非线性负载三相逆变器建模研究 被引量：1

10

作者 武菲菲 陈超波 +2 位作者 王斌 张彬彬 李继超 《现代电子技术》 2023年第2期113-119,共7页

含非线性负载的三相逆变器难以建立精确的数学模型,为此,文中以三相电压型SPWM逆变器为研究对象,提出一种基于状态空间平均法的非线性负载下三相逆变器建模的方法。根据三相逆变器的工作原理建立系统的小信号模型,利用相关坐标变换及状... 含非线性负载的三相逆变器难以建立精确的数学模型,为此,文中以三相电压型SPWM逆变器为研究对象,提出一种基于状态空间平均法的非线性负载下三相逆变器建模的方法。根据三相逆变器的工作原理建立系统的小信号模型,利用相关坐标变换及状态空间平均法导出其状态方程,对其平均变量进行分离扰动和线性化处理,经过拉普拉斯变换后得到系统的状态空间平均模型。在Matlab/Simulink环境中分别搭建系统在线性负载和非线性负载条件下的方框图模型,对于两相旋转坐标系和三相静止坐标系下的三相逆变系统进行相应的仿真。结果表明,利用状态空间平均法对三相逆变器进行建模的可行性强,且所提方法具有仿真结果精确、误差小、鲁棒性强、仿真时间短等优点。 展开更多

关键词 三相逆变器 非线性负载 SPWM 坐标变换 分离扰动 状态空间法 平均变量 状态空间平均模型

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基于状态空间法的非理想Boost电路开环建模 被引量：5

11

作者 于岳川 《现代电子技术》 2012年第14期113-116,共4页

Boost变换器是组成高阶变换器的基本单元,故对其建模和仿真的研究有着理论和实际意义。状态空间平均法是DC-DC变换器建模的有力工具。在考虑了电感电容高频寄生电阻的条件下,应用状态空间平均法对非理想Boost变换器进行建模。为统一开... Boost变换器是组成高阶变换器的基本单元,故对其建模和仿真的研究有着理论和实际意义。状态空间平均法是DC-DC变换器建模的有力工具。在考虑了电感电容高频寄生电阻的条件下,应用状态空间平均法对非理想Boost变换器进行建模。为统一开关变换器不同工作状态下的状态方程,在此引入开关函数。开关函数的引入使得对状态方程平均化的问题转化为对开关函数平均化的问题,简化了建模过程,且平均化的开关函数具有明确的物理意义。最后将数学模型与电路模型的仿真结果以及实测数据加以对比,得出了较为一致的结论,为直流变换器的设计和分析提供参考。 展开更多

关键词 状态空间平均法 BOOST变换器 数学模型 电路仿真

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Boost变换器状态反馈的精确线性化控制 被引量：9

12

作者 帅定新 谢运祥 王晓刚 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期134-139,共6页

将控制目标引入系统状态方程,建立了CCM(电流连续型)Boost变换器的非线性仿射模型.从理论上证明了所建立的系统模型满足状态反馈精确线性化的能控性条件和对合条件,构造了相应的非线性输出函数,得到非线性状态反馈控制律,实现了原系统... 将控制目标引入系统状态方程,建立了CCM(电流连续型)Boost变换器的非线性仿射模型.从理论上证明了所建立的系统模型满足状态反馈精确线性化的能控性条件和对合条件,构造了相应的非线性输出函数,得到非线性状态反馈控制律,实现了原系统的状态反馈精确线性化,并详细分析了反馈系数的选取.所提控制方案不需要附加电压比例积分(PI)环节,控制简单,对输入电压、负载和系统元件参数扰动均具有较强的鲁棒性.仿真结果表明,基于文中所提控制方法的系统性能优越,各项指标均优于无源性控制方案. 展开更多

关键词 电力电子 BOOST变换器 状态反馈 状态空间平均建模 非线性 精确线性化

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一种DC-DC变换器在电感电流连续状态下的建模及仿真 被引量：1

13

作者 胡维庆 秦杰 乔爽 《黑龙江科技信息》 2010年第33期28-28,共1页

DC-DC变换器具有效率高、体积小、控制精度好、可靠性高等优点,越来越广泛应用于各个领域。建模与仿真对DC-DC变换器系统的分析与设计很重要,能够更有效地设计功率变换器。讨论了利用状态空间平均法对Boost变换器建立数学模型,并利用Mat... DC-DC变换器具有效率高、体积小、控制精度好、可靠性高等优点,越来越广泛应用于各个领域。建模与仿真对DC-DC变换器系统的分析与设计很重要,能够更有效地设计功率变换器。讨论了利用状态空间平均法对Boost变换器建立数学模型,并利用Matlab进行了仿真。 展开更多

关键词 变换器 状态空间平均法 模型 仿真

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基于通用平均技术的开关变换器建模研究 被引量：2

14

作者 孙天誉 陈超波 +2 位作者 张彬彬 李继超 杨冰 《现代电子技术》 2023年第22期83-88,共6页

开关变换器是一类其内部电路结构随时间变化的非线性系统,通过经典控制理论寻求该系统的解析解并对其进行分析与设计,难以描述系统的非线性暂态特性,故需要建立基于变换器实际拓扑结构的数学模型。为了改善常见的开关变换器建模方法的... 开关变换器是一类其内部电路结构随时间变化的非线性系统,通过经典控制理论寻求该系统的解析解并对其进行分析与设计,难以描述系统的非线性暂态特性,故需要建立基于变换器实际拓扑结构的数学模型。为了改善常见的开关变换器建模方法的不足之处,采用通用平均技术,以两类典型的开关变换器为研究对象建立其数学模型并进行仿真,仿真结果与实际电路精准模型进行比对,验证且凸显了通用平均模型具有瞬时性、准确性、普适性的特点。同时,通用平均技术与传统的开关变换器建模方法相比,较为细致地描绘且刻画了开关变换器状态变量中的纹波分量,从而解决了开关变换器的非线性特性问题,使其转化为线性时不变系统,极大地简化与便捷了后续对开关变换器的分析与控制。 展开更多

关键词 开关变换器 通用平均技术 非线性系统 非线性暂态特性 状态空间平均法 Buck-Boost电路

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模型信息联合校正型自抗扰控制策略 被引量：4

15

作者 马幼捷 袁业沧 +3 位作者 周雪松 徐晓宁 丰美丽 问虎龙 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期389-398,共10页

为解决微电网受到不确定扰动时,会对直-直变换器输出的电能质量产生严重影响的问题,该文提出一种模型信息联合校正型自抗扰控制技术(ADRC-MIR)。在该控制策略中,首先借助串联超前校正的思想,以比例微分校正环节对线性扩张状态观测器的... 为解决微电网受到不确定扰动时,会对直-直变换器输出的电能质量产生严重影响的问题,该文提出一种模型信息联合校正型自抗扰控制技术(ADRC-MIR)。在该控制策略中,首先借助串联超前校正的思想,以比例微分校正环节对线性扩张状态观测器的扰动观测传递函数进行修正,使其可实现对总和扰动更精确的跟踪;然后,根据状态空间平均法从被控系统中提取部分模型信息,将其写入修正后的线性扩张状态观测器的系数矩阵并最终构建出ADRC-MIR;随后基于理论推导,给出改进控制器的参数整定公式及其物理意义,并从噪声抑制、扰动抑制及其频域特性等方面指出改进后的控制器可提升控制品质的原因。最后通过对比不同工况下的数值仿真验证所提控制策略的可行性与正确性。 展开更多

关键词 微电网 自抗扰控制 频域分析 比例微分校正 状态空间平均法 模型信息

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推挽式DC/DC开关电源的设计与校正 被引量：7

16

作者 张兴 马先奎 张崇巍 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2000年第6期957-961,共5页

文章给出了应用状态空间平均法所建立的推挽式 DC/DC变换器的动态小信号数学模型 ,得出了闭环系统框图和传递函数。并在此基础上应用自动控制理论设计和校正了一系统。分析了比例校正方式对系统性能的影响 ,并展望了对系统性能更好的校... 文章给出了应用状态空间平均法所建立的推挽式 DC/DC变换器的动态小信号数学模型 ,得出了闭环系统框图和传递函数。并在此基础上应用自动控制理论设计和校正了一系统。分析了比例校正方式对系统性能的影响 ,并展望了对系统性能更好的校正方式。 展开更多

关键词 状态空间平均法 小信号数学模型 校正 推挽式 DC/DC开关电源 设计

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基于推挽正激电路的数字光伏模拟器建模与控制器参数设计 被引量：3

17

作者 张计科 王生铁 +1 位作者 王志和 田立欣 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期508-515,共8页

针对基于推挽正激电路的数字光伏模拟器尚缺乏系统的控制器参数设计方法的问题,在介绍数字光伏模拟器总体结构及工作原理的基础上,利用状态空间平均法,建立推挽正激电路及系统的数学模型;针对负载电阻RL随系统的工作点变化导致控制器参... 针对基于推挽正激电路的数字光伏模拟器尚缺乏系统的控制器参数设计方法的问题,在介绍数字光伏模拟器总体结构及工作原理的基础上,利用状态空间平均法,建立推挽正激电路及系统的数学模型;针对负载电阻RL随系统的工作点变化导致控制器参数难以确定的问题,采用零极点对消技术和通过对以ki和RL分别为变量的根轨迹性能分析及频率特性分析,进行系统化的控制器参数设计,并进行稳态和动态性能实验验证。实验结果表明,基于状态空间平均法建模所设计的控制器参数应用到实际系统中具有良好的动态和稳态性能,使光伏模拟器具有有效工作范围宽、稳态精度高、控制性能好的优点,从而可验证所论数字光伏模拟器建模与控制器参数设计的正确性和可行性。 展开更多

关键词 数字式光伏模拟器 推挽正激电路 建模 状态空间平均法 根轨迹法 参数设计

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基于滑模控制的双向直流变换器研究 被引量：1

18

作者 金爱娟 赵琴 +3 位作者 李少龙 袁沧虎 李爽 梅燕 《电子科技》 2016年第2期122-125,共4页

针对光伏电池本身的局限性,需要利用蓄电池来辅助对负载供电。文中所设计的双向直流变换器主要用于对蓄电池的充放电,以双向直流变换器的状态空间平均模型为基础,设计了一种新型的滑模控制器。通过实验仿真验证了基于该滑模控制器的双... 针对光伏电池本身的局限性,需要利用蓄电池来辅助对负载供电。文中所设计的双向直流变换器主要用于对蓄电池的充放电,以双向直流变换器的状态空间平均模型为基础,设计了一种新型的滑模控制器。通过实验仿真验证了基于该滑模控制器的双向直流变换器在开关管交替导通状态下能有效地减小稳态误差,且输出较稳定,能使系统具有更高的稳定性和更好的瞬时性。 展开更多

关键词 光伏电池 滑模控制 双向直流变换器 状态空间平均模型

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双级式光伏并网发电前级变换器系统建模与控制器参数设计 被引量：2

19

作者 王生铁 贾立宾 +1 位作者 张计科 温素芳 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第3期360-367,共8页

针对双级式光伏并网发电前级变换器系统功率电压双闭环MPPT结构的控制器参数设计问题,基于前级变换器系统的等效电路,采用状态空间平均法建立了系统的非线性模型,进而采用平衡点附近线性化方法得到其线性模型。根据对象特性引入控制器结... 针对双级式光伏并网发电前级变换器系统功率电压双闭环MPPT结构的控制器参数设计问题,基于前级变换器系统的等效电路,采用状态空间平均法建立了系统的非线性模型,进而采用平衡点附近线性化方法得到其线性模型。根据对象特性引入控制器结构,在频率特性和根轨迹分析的基础上,给出了前级控制器参数的系统化设计方法。12 k W双级式光伏并网发电系统仿真结果表明,在标准光强和模拟自然条件光强变化时,该控制器能快速实现前级MPPT跟踪控制及单位功率因数并网控制,获得了良好的动静态性能。 展开更多

关键词 双级式并网变换器 建模 状态空间平均法 参数设计

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基于滑模控制的矿用反激式变换器研究 被引量：1

20

作者 徐晓冰 李冰 +3 位作者 罗国军 王建平 郑成强 王钦 《煤矿机械》 2017年第2期114-116,共3页

分析了反激式变换器的工作原理,并根据该变换电路的工作方式,利用状态空间平均法建立了该拓扑的系统数学模型,采用滑模变结构控制方法来控制系统状态之间的切换,通过MATLAB/Simulink仿真和实验验证该变换器拓扑的实用性和滑模控制策略... 分析了反激式变换器的工作原理,并根据该变换电路的工作方式,利用状态空间平均法建立了该拓扑的系统数学模型,采用滑模变结构控制方法来控制系统状态之间的切换,通过MATLAB/Simulink仿真和实验验证该变换器拓扑的实用性和滑模控制策略的有效性。 展开更多

关键词 反激式变换器 滑模控制 状态空间平均法

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