本文關(guān)鍵詞：準(zhǔn)Z源雙向全橋DC-DC變換器的研究

  更多相關(guān)文章： DC-DC變換器 準(zhǔn)Z源 狀態(tài)平均 閉環(huán)控制 模糊-PID

【摘要】：雙向變換器就是能量可以雙向流動的變換器,隨著雙向電源系統(tǒng)的快速發(fā)展,對變換器的性能提出了更高的要求,雙向變換器的研究和發(fā)展也成了一個熱門話題。本文在單向準(zhǔn)Z源全橋DC-DC變換器的工作原理基礎(chǔ)上,根據(jù)雙向能量流動的需求改進(jìn)了一種新型DC-DC變換器——準(zhǔn)Z源雙向全橋DC-DC變換器。該雙向變換器采用高頻變壓器兩邊對稱的電路拓?fù)?將準(zhǔn)Z源阻抗網(wǎng)絡(luò)和全橋子電路連接在一起,實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動。相比較于傳統(tǒng)的雙向DC-DC變換器,該類型雙向變換器升壓能力更加突出,輸出更高質(zhì)量的電能,滿足雙向電源系統(tǒng)的性能需求。本文將圍繞準(zhǔn)Z源雙向全橋DC-DC變換器的電路拓?fù)浜凸ぷ髟碚归_分析。首先與傳統(tǒng)的雙向變換器針對性的做比較,然后再詳細(xì)分析準(zhǔn)Z源雙向全橋DC-DC變換器的工作原理以及控制策略,并進(jìn)行基于MATLAB的仿真實(shí)驗(yàn),從而對其工作原理有更全面的了解。本文進(jìn)一步深入研究該型雙向變換器的數(shù)學(xué)模型,基于狀態(tài)空間平均法分別建立準(zhǔn)Z源網(wǎng)絡(luò)子電路和全橋子電路的數(shù)學(xué)模型和小信號模型,并詳細(xì)分析了準(zhǔn)Z源網(wǎng)絡(luò)電感電容參數(shù)變化時對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響,在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,分別設(shè)計了電壓閉環(huán)的PID和參數(shù)自調(diào)節(jié)模糊-PID控制器。然后通過MATLAB仿真平臺驗(yàn)證所設(shè)計的控制方案在輸入電壓突變和負(fù)載突變時的穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能,經(jīng)過仿真驗(yàn)證可知,該雙向變換器在所設(shè)計的控制器作用下具有良好的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)性能。
【關(guān)鍵詞】：DC-DC變換器 準(zhǔn)Z源 狀態(tài)平均 閉環(huán)控制 模糊-PID
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 課題研究背景及意義12-13
• 1.2 傳統(tǒng)雙向DC-DC變換器與Z源全橋DC-DC變換器的比較13-17
• 1.2.1 傳統(tǒng)雙向DC-DC變換器13-14
• 1.2.2 Z源全橋DC-DC變換器的研究分析14-17
• 1.3 準(zhǔn)Z源雙向全橋DC-DC變換器的提出17-18
• 1.4 本課題的主要研究內(nèi)容18-20
• 第二章 準(zhǔn)Z源雙向全橋DC-DC變換器的工作原理和調(diào)制策略20-32
• 2.1 準(zhǔn)Z源阻抗網(wǎng)絡(luò)工作原理分析20-21
• 2.2 準(zhǔn)Z源雙向全橋DC-DC變換器的電路拓?fù)浞治?/span>21-22
• 2.3 準(zhǔn)Z源雙向全橋DC-DC變換器的工作原理22-24
• 2.4 調(diào)制策略分析24-30
• 2.4.1 電壓模式控制PWM25-27
• 2.4.2 峰值電流模式控制PWM27-28
• 2.4.3 平均電流模式控制PWM28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-32
• 第三章 準(zhǔn)Z源雙向全橋DC-DC變換器數(shù)學(xué)模型的建立和參數(shù)設(shè)計32-54
• 3.1 準(zhǔn)Z源雙向全橋DC-DC變換器狀態(tài)空間平均法建模32-50
• 3.1.1 狀態(tài)空間平均法建模條件32-33
• 3.1.2 準(zhǔn)Z源阻抗網(wǎng)絡(luò)子電路狀態(tài)空間平均法建模33-40
• 3.1.3 電容電壓小信號模型分析40-44
• 3.1.4 全橋子電路狀態(tài)空間平均法建模44-49
• 3.1.5 準(zhǔn)Z源全橋DC-DC變換器統(tǒng)一模型49-50
• 3.2 準(zhǔn)Z源阻抗網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)計50-52
• 3.2.1 電容參數(shù)設(shè)計50-51
• 3.2.2 電感參數(shù)設(shè)計51-52
• 3.2.3 輸入功率二極管的選取52
• 3.3 本章小結(jié)52-54
• 第四章 準(zhǔn)Z源雙向全橋DC-DC變換器系統(tǒng)的控制策略54-72
• 4.1 系統(tǒng)的閉環(huán)控制54-55
• 4.2 PID控制器的工作原理和設(shè)計55-58
• 4.2.1 PID控制器的工作原理55-56
• 4.2.2 基于PID控制的準(zhǔn)Z源全橋DC-DC變換器56-58
• 4.3 模糊控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)58-67
• 4.3.1 一般模糊控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)58-59
• 4.3.2 一維模糊控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)59-60
• 4.3.3 二維模糊控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)60-62
• 4.3.4 引入積分控制后的模糊控制系統(tǒng)62
• 4.3.5 參數(shù)自調(diào)節(jié)模糊-PID控制系統(tǒng)62-67
• 4.4 準(zhǔn)Z源全橋DC-DC變換器系統(tǒng)仿真分析67-70
• 4.4.1 準(zhǔn)Z源全橋DC-DC變換器輸入電壓突變時仿真分析69-70
• 4.4.2 準(zhǔn)Z源全橋DC-DC變換器負(fù)載突變時仿真分析70
• 4.5 本章總結(jié)70-72
• 第五章 課題總結(jié)與展望72-74
• 5.1 課題總結(jié)72
• 5.2 課題展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文80-82
• 致謝82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 武紅玉;;雙向DC/DC變換器在電動汽車中的應(yīng)用[J];河南科技;2015年03期

2 吳苓芝;魏文健;丁新平;;一種準(zhǔn)Z-源DC-DC變換器的建模與控制[J];工業(yè)控制計算機(jī);2014年03期

3 薛必翠;張承慧;丁新平;;Z-源逆變器PWM調(diào)制策略的分析與比較[J];電工電能新技術(shù);2013年03期

4 程紅;王聰;葛標(biāo);朱錦標(biāo);;輸出本安型準(zhǔn)Z源Buck變換器CCM模式小信號建模與控制[J];電工技術(shù)學(xué)報;2013年03期

5 黃向東;趙永成;;基于模糊自整定PID的注水流量控制系統(tǒng)[J];儀表技術(shù)與傳感器;2012年06期

6 鐘宇明;;基于模糊控制的DC-DC開關(guān)電源的研究[J];深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2012年03期

7 周斌生;宋慶爍;;Quasi-Z源逆變器電壓電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)研究[J];電源技術(shù);2011年09期

8 宋樹祥;陽旭陽;;輸出功率2W的DC-DC的電源模塊設(shè)計[J];電源技術(shù)應(yīng)用;2011年08期

9 齊鉑金;杜青;張瑾;馬駿;;基于Z網(wǎng)絡(luò)的升降壓DC/DC變換器[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2011年06期

10 趙彪;于慶廣;王立雯;;Z源雙向DC-DC變換器及其移相直通控制策略[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2011年09期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王思;Z源逆變器拓?fù)浼翱刂品椒ǖ难芯縖D];西南交通大學(xué);2015年

2 魏文健;具有升—降壓功能的新型DC-DC變換電路研究[D];青島理工大學(xué);2014年

3 齊大偉;高頻隔離型半橋雙向DC/DC變換器的研究與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D];北京交通大學(xué);2014年

4 劉真;微電網(wǎng)儲能雙向DC-DC變換器研究與設(shè)計[D];武漢理工大學(xué);2014年

5 羅成渝;Buck三電平直流變換器的雙閉環(huán)控制設(shè)計[D];重慶大學(xué);2014年

6 王青;多輸入雙向DC-DC變換器控制和能量管理策略的研究[D];燕山大學(xué);2012年

7 鄭濱輝;模糊控制在中央空調(diào)變頻節(jié)能及其末端房間的應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2012年

8 李豐林;基于Quasi-Z源逆變器的光伏發(fā)電系統(tǒng)[D];北京交通大學(xué);2011年

9 李強(qiáng);升壓型大功率LED驅(qū)動芯片的研究與設(shè)計[D];天津大學(xué);2010年

10 王智晶;汽車四輪轉(zhuǎn)向控制方法研究及模型車試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計[D];重慶交通大學(xué);2010年

，

本文編號：1105953