本文關(guān)鍵詞：基于DSP控制的兩相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC-DC變換器研究

  更多相關(guān)文章： 雙向DC-DC變換器 交錯(cuò)并聯(lián) 小信號(hào)模型 模糊PID控制 數(shù)字控制

【摘要】：目前全世界的污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,能源也越來(lái)越匱乏,所以人們需要在環(huán)保和節(jié)約能源上做出巨大的貢獻(xiàn)。隨著汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展,混合動(dòng)力汽車(chē)的使用引起了人們的廣泛關(guān)注,而雙向DC-DC變換器是混合動(dòng)力汽車(chē)能量管理系統(tǒng)中的關(guān)鍵單元,它不僅可以減少能源的使用量,而且還能減少汽車(chē)尾氣的排放。所以,研制出一種高效率、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快的雙向DC-DC變換器有著重大的意義。首先,本文根據(jù)混合動(dòng)力汽車(chē)中雙向DC-DC變換器的設(shè)計(jì)要求,選擇電壓應(yīng)力較小的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行研究,根據(jù)多重化并聯(lián)的特點(diǎn),可以將兩個(gè)雙向半橋DC-DC變換器并聯(lián)起來(lái)組成一個(gè)兩相交錯(cuò)并聯(lián)式雙向DC-DC變換器,對(duì)該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)用在混合動(dòng)力汽車(chē)中的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行說(shuō)明,并對(duì)該變換器的工作模式進(jìn)行分析和相應(yīng)參數(shù)的設(shè)計(jì)。接著,當(dāng)變換器工作在不同的模式時(shí),分別采取狀態(tài)空間平均法來(lái)建立其相應(yīng)模式下的數(shù)學(xué)模型,在這個(gè)模型上設(shè)計(jì)出不同模式下的雙閉環(huán)PI控制器,在MATLAB中畫(huà)出其伯德圖,并進(jìn)行仿真分析,進(jìn)而驗(yàn)證本文控制器的正確性。面對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)響應(yīng)速度慢的缺點(diǎn),本文采用了在電壓外環(huán)添加模糊控制來(lái)優(yōu)化PID參數(shù),通過(guò)MATLAB來(lái)建立其仿真模型,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種控制方法不僅提高了動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,而且使系統(tǒng)的控制精度更高。最后,本文根據(jù)前面研究的基礎(chǔ)搭建一個(gè)小功率變換器的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并對(duì)該控制系統(tǒng)中的硬件和軟件做出簡(jiǎn)要的介紹,經(jīng)過(guò)調(diào)試后,得出了在電壓外環(huán)使用模糊PID控制時(shí)的輸出電流紋波,做出了相應(yīng)模式下的動(dòng)態(tài)性能實(shí)驗(yàn),并測(cè)出了Boost模式時(shí)變換器的工作效率,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,本文在電壓外環(huán)使用模糊PID控制變換器的運(yùn)行是可行的。
【關(guān)鍵詞】：雙向DC-DC變換器 交錯(cuò)并聯(lián) 小信號(hào)模型 模糊PID控制 數(shù)字控制
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM46
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 引言8-15
• 1.1 課題研究的背景及其意義8-9
• 1.1.1 課題研究的背景8-9
• 1.1.2 課題研究的意義9
• 1.2 雙向DC-DC變換器的研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 雙向DC-DC變換器的應(yīng)用現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 雙向DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 雙向DC-DC變換器控制方式的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文的研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 兩相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究與參數(shù)的設(shè)計(jì)15-22
• 2.1 混合動(dòng)力汽車(chē)中雙向DC-DC變換器的設(shè)計(jì)要求15
• 2.2 雙向DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇15-17
• 2.3 兩相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC-DC變換器工作模式分析17-20
• 2.3.1 兩相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC-DC變換器升壓模式17-19
• 2.3.2 兩相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC-DC變換器降壓模式19-20
• 2.4 兩相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC-DC變換器參數(shù)的設(shè)計(jì)20-21
• 2.4.1 儲(chǔ)能電感L的設(shè)計(jì)20-21
• 2.4.2 輸入輸出濾波電容的設(shè)計(jì)21
• 2.4.3 功率開(kāi)關(guān)器件的選取21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第3章 兩相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC-DC變換器模型的建立及控制器設(shè)計(jì)22-36
• 3.1 兩相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC-DC變換器的控制方式22-23
• 3.2 BOOST模式建模及控制器設(shè)計(jì)23-30
• 3.2.1 兩相交錯(cuò)并聯(lián)Boost電路的建模23-27
• 3.2.2 兩相交錯(cuò)并聯(lián)Boost電路PI控制器的設(shè)計(jì)27-30
• 3.3 BUCK模式建模及控制器設(shè)計(jì)30-35
• 3.3.1 兩相交錯(cuò)并聯(lián)Buck電路的建模30-33
• 3.3.2 兩相交錯(cuò)并聯(lián)Buck電路PI控制器的設(shè)計(jì)33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第4章 兩相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC-DC變換器改進(jìn)控制器的設(shè)計(jì)與仿真分析36-44
• 4.1 模糊PID控制的應(yīng)用36
• 4.2 模糊PID控制器的設(shè)計(jì)36-40
• 4.2.1 模糊變量的選取及其隸屬度函數(shù)的分布37-38
• 4.2.2 模糊控制規(guī)則庫(kù)的設(shè)計(jì)38-40
• 4.2.3 模糊化和解模糊40
• 4.3 仿真結(jié)果分析40-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 第5章 兩相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC-DC變換器軟硬件設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)分析44-55
• 5.1 數(shù)字控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架的設(shè)計(jì)44-45
• 5.2 控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)45-48
• 5.2.1 MOSFET驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)45-46
• 5.2.2 電壓采樣電路的設(shè)計(jì)46-47
• 5.2.3 電流采樣電路的設(shè)計(jì)47-48
• 5.3 控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)48-50
• 5.3.1 主程序設(shè)計(jì)48-49
• 5.3.2 ADC程序設(shè)計(jì)49-50
• 5.3.3 模糊PID控制程序設(shè)計(jì)50
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析50-54
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)波形分析51-53
• 5.4.2 實(shí)驗(yàn)效率分析53-54
• 5.5 本章小結(jié)54-55
• 第6章 總結(jié)與展望55-56
• 6.1 全文工作總結(jié)55
• 6.2 展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 致謝59-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文60
• 攻讀碩士學(xué)位期間獲得的獎(jiǎng)項(xiàng)60

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 石季英;劉建華;曹明增;李紅艷;;交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù)在無(wú)損電阻中的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)仿真;2007年05期

2 陳文明;黃如海;謝少軍;;交錯(cuò)并聯(lián)Boost PFC變換器設(shè)計(jì)[J];電源學(xué)報(bào);2011年04期

3 田密;南余榮;羅R，

本文編號(hào)：1124215