發(fā)布時(shí)間：2017-11-25 07:43

  本文關(guān)鍵詞：面向儲(chǔ)能應(yīng)用的雙向DC-DC變換器優(yōu)化控制研究

  更多相關(guān)文章： 雙向DC-DC變換器 模型預(yù)測(cè)控制 雙閉環(huán)控制 優(yōu)化控制

【摘要】：新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,其中起關(guān)鍵支撐作用的儲(chǔ)能系統(tǒng)日益展現(xiàn)其重要性。雙向DC-DC變換器是儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,其拓?fù)漕愋捅姸�。為了保證儲(chǔ)能系統(tǒng)的正常運(yùn)行,對(duì)雙向DC-DC變換器的控制也尤為重要。本文針對(duì)在不同場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用的級(jí)聯(lián)式雙向DC-DC變換器、交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC-DC變換器、雙向Buck/Boost DC-DC變換器的控制進(jìn)行優(yōu)化研究。雙向Buck/Boost DC-DC變換器的傳統(tǒng)雙閉環(huán)控制方法比較成熟且控制效果較好,但設(shè)置PI參數(shù)的過程比較繁瑣�；谀Ｐ皖A(yù)測(cè)思想的均流控制方法相比傳統(tǒng)雙閉環(huán)控制,簡(jiǎn)化了控制過程且對(duì)系統(tǒng)性能有一定的優(yōu)化,但是電壓外環(huán)的存在會(huì)影響系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的改善。據(jù)此,本文提出一種基于參考功率計(jì)算的模型預(yù)測(cè)控制方法,該方法具有控制過程簡(jiǎn)單直觀,控制效果好等優(yōu)點(diǎn),通過參考功率的計(jì)算、性能指標(biāo)的評(píng)價(jià)以及開關(guān)狀態(tài)的尋優(yōu)對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)級(jí)聯(lián)式雙向DC-DC變換器采用傳統(tǒng)雙閉環(huán)控制,PI參數(shù)數(shù)量眾多,設(shè)置合適的PI參數(shù)來使系統(tǒng)達(dá)到良好的性能十分困難。因此,研究級(jí)聯(lián)雙向DC-DC變換器新型控制方法十分必要。本文借鑒模型預(yù)測(cè)控制思想,提出一種PI控制和模型預(yù)測(cè)控制相結(jié)合的方法對(duì)級(jí)聯(lián)式雙向DC-DC變換器進(jìn)行優(yōu)化控制。該方法結(jié)合PI控制和模型預(yù)測(cè)控制的優(yōu)點(diǎn),在優(yōu)化控制性能的同時(shí)減少計(jì)算量,降低控制的復(fù)雜度。對(duì)于交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC-DC變換器,以往多采用移相控制,但是在這種方法中,PI參數(shù)數(shù)量眾多且存在兩相電感電流不均衡的問題。交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC-DC變換器的控制目標(biāo)為均衡兩相電感電流以及減小輸入/輸出端電流紋波,而模型預(yù)測(cè)控制方法具有易于包含系統(tǒng)的約束條件和非線性特性、可用于多變量系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)。因此,本文提出采用模型預(yù)測(cè)控制策略對(duì)交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC-DC變換器進(jìn)行優(yōu)化控制。該方法通過預(yù)測(cè)電流模型的建立和性能優(yōu)化兩個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能的優(yōu)化。針對(duì)以上三種拓?fù)渌岢龅目刂品椒?分別搭建仿真模型及實(shí)驗(yàn)樣機(jī),并進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明,雙向Buck/Boost DC-DC變換器的模型預(yù)測(cè)控制方法可以實(shí)現(xiàn)功率按需要可控。相比雙閉環(huán)控制方法,該方法可以使母線電壓的超調(diào)量大大減小,使蓄電池充放電的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度大大提高。級(jí)聯(lián)式雙向DC-DC變換器的優(yōu)化控制方法能夠使系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能得到改善,計(jì)算量較模型預(yù)測(cè)控制減少50%。交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC-DC變換器模型預(yù)測(cè)控制方法優(yōu)化了系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能,有效避免眾多PI參數(shù)的設(shè)置過程,而且可以非常方便地實(shí)現(xiàn)兩相電感電流的均衡。
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM46

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐樹軍,顏秀,裴小軍,郜廣斌,張濱生;微機(jī)優(yōu)化控制系統(tǒng)[J];應(yīng)用科技;2000年04期

2 王民權(quán);徐晶;應(yīng)力恒;;聚丙烯反應(yīng)升溫優(yōu)化控制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];自動(dòng)化儀表;2012年11期

3 婁麗莎;朱琳;;感應(yīng)壓裝機(jī)優(yōu)化控制的研究與應(yīng)用[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2013年34期

4 ;現(xiàn)場(chǎng)閥門優(yōu)化控制新技術(shù)[J];熱力發(fā)電;1995年05期

5 張衛(wèi),陸寶春,李振寧;汽車散熱器烘焊工藝優(yōu)化控制系統(tǒng)的研究[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);1998年03期

6 樂慧豐,劉飛,胡如高,俞金壽;一種新型優(yōu)化控制軟件的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用[J];自動(dòng)化儀表;2002年09期

7 宋弘,胡蓮君;H_∞優(yōu)化控制理論在振動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版);2002年04期

8 李志軍;甄美娜;;靜電除塵高壓電源的優(yōu)化控制系統(tǒng)[J];電氣傳動(dòng);2012年02期

9 屈百達(dá),夏怡,鄭蓮和;恒溫箱溫度的H_∞優(yōu)化控制[J];江南大學(xué)學(xué)報(bào);2004年02期

10 蔣躍祖,徐謙,沈秋月;工業(yè)鍋爐燃燒優(yōu)化控制的研究[J];動(dòng)力工程;1987年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉棟棟;;系統(tǒng)反應(yīng)H_∞優(yōu)化控制理論在結(jié)構(gòu)主動(dòng)控制中的應(yīng)用研究[A];第五屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第一卷）[C];1996年

2 黃正良;吳堅(jiān);萬百五;;具有輸出關(guān)聯(lián)約束的工業(yè)過程穩(wěn)態(tài)優(yōu)化控制新方法——雙迭代法[A];1995中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1995年

3 鄭哲;鐘鼎禹;;利用系統(tǒng)輸出余弦管理法對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化控制[A];1994中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1994年

4 于乃功;阮曉鋼;;青霉素發(fā)酵過程優(yōu)化控制問題及方法研究[A];第二十二屆中國(guó)控制會(huì)議論文集（上）[C];2003年

5 謝志華;鄭應(yīng)平;;基于再勵(lì)學(xué)習(xí)的排隊(duì)系統(tǒng)優(yōu)化控制[A];1995年中國(guó)控制會(huì)議論文集（下）[C];1995年

6 張硯春;石義彬;;大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與優(yōu)化控制[A];1998年中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];1998年

7 馮明琴;張靖;孫政順;;催化裂化過程穩(wěn)態(tài)優(yōu)化控制[A];四川省電工技術(shù)學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

8 曹曙光;;多項(xiàng)式系統(tǒng)的優(yōu)化控制[A];1993中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1993年

9 馮瑋;柳春圖;;廣義位置函數(shù)法在機(jī)敏梁振動(dòng)優(yōu)化控制中的應(yīng)用[A];第十二屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集第Ⅰ冊(cè)[C];2003年

10 邵誠(chéng);;基于生產(chǎn)目標(biāo)的復(fù)雜連續(xù)工業(yè)過程集成與優(yōu)化控制技術(shù)的研究與應(yīng)用[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊(cè)）[C];2001年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 ;唐鋼煉鐵廠以降成本為中心的資源結(jié)構(gòu)優(yōu)化控制[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2014年

2 記者 楊揚(yáng);合成氨優(yōu)化控制系統(tǒng)節(jié)能增效[N];中國(guó)化工報(bào);2002年

3 朱祖根;高化實(shí)施HSE閉環(huán)優(yōu)化控制[N];中國(guó)石化報(bào);2006年

4 向忠宏 本報(bào)記者 秦宜德;優(yōu)化控制方案實(shí)現(xiàn)主動(dòng)節(jié)能[N];中國(guó)房地產(chǎn)報(bào);2005年

5 本報(bào)記者 朱祖根;HSE閉環(huán)“湯水不漏”[N];中國(guó)石化報(bào);2009年

6 農(nóng)業(yè)銀行資產(chǎn)負(fù)債管理部總經(jīng)理 劉強(qiáng);完善三大機(jī)制 落實(shí)“優(yōu)化控制”目標(biāo)[N];中國(guó)城鄉(xiāng)金融報(bào);2013年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 姚福來;機(jī)電設(shè)備的效率優(yōu)化方法及其優(yōu)化控制的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2012年

2 顧佳晨;具有模糊參數(shù)的大工業(yè)過程穩(wěn)態(tài)遞階優(yōu)化控制[D];西安交通大學(xué);2001年

3 張立炎;結(jié)合邏輯與規(guī)則的工業(yè)過程建模和優(yōu)化控制的研究[D];浙江大學(xué);2004年

4 杜玉曉;鉛鋅燒結(jié)過程智能集成優(yōu)化控制技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2004年

5 鄧曉龍;內(nèi)燃機(jī)主要部件結(jié)構(gòu)噪聲預(yù)測(cè)及優(yōu)化控制研究[D];華中科技大學(xué);2004年

6 王鮮芳;生化過程動(dòng)態(tài)建模及優(yōu)化控制研究[D];江南大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 白剛;基于DCS廢氣焚燒爐優(yōu)化控制的研究[D];西安石油大學(xué);2014年

2 祝恩宇;鎢堿煮工藝過程建模與優(yōu)化控制研究[D];江西理工大學(xué);2015年

3 沈俊鵬;基于最優(yōu)性條件的流程雁陣自主優(yōu)化控制方法[D];北京化工大學(xué);2015年

4 欒松鵬;惡劣工況下鍋爐燃燒閉環(huán)優(yōu)化控制與能效分析研究[D];青島科技大學(xué);2015年

5 張迪;水泥工業(yè)遠(yuǎn)程優(yōu)化控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與處理[D];濟(jì)南大學(xué);2015年

6 劉志奇;作物生長(zhǎng)可控環(huán)境優(yōu)化控制方法的研究[D];天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué);2016年

7 劉飛;海上石油平臺(tái)協(xié)同優(yōu)化控制方法研究及應(yīng)用[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2014年

8 李曉晴;面向儲(chǔ)能應(yīng)用的雙向DC-DC變換器優(yōu)化控制研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2016年

9 杜國(guó)寧;基于模糊目標(biāo)與模糊約束的滿意優(yōu)化控制[D];河北工業(yè)大學(xué);2002年

10 雷海軍;聚丙烯生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制研究[D];北京化工大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：1225209