【摘要】：高壓直流電源廣泛應(yīng)用于工業(yè)除塵、醫(yī)療器械、航空航天等諸多領(lǐng)域。諧振變換器是高壓電源的核心部分,通過控制諧振變換器的開關(guān)模式以實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)特性一直是研究的重點(diǎn)內(nèi)容。而移相控制模式只能使諧振變換器在較小的負(fù)載變化范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)。通過對(duì)連續(xù)電感電流工作模式下的LCC諧振變換器工作原理和穩(wěn)態(tài)特性分析,采用不對(duì)稱移相控制模式可以實(shí)現(xiàn)寬負(fù)載范圍內(nèi)的軟開關(guān)特性,減小電路損耗。針對(duì)高壓直流電源中的LCC諧振變換器,通過基波分析法可將并聯(lián)諧振電容、高頻變壓器、副邊整流橋和輸出濾波電容等效為一個(gè)復(fù)數(shù)阻抗,從而得到諧振變換器的等效電路模型。在此基礎(chǔ)上就不同開關(guān)頻率、輸入阻抗角、整流關(guān)斷角等關(guān)鍵電路參數(shù)對(duì)變換器穩(wěn)態(tài)特性的影響進(jìn)行分析,得到諧振變換器的參數(shù)設(shè)計(jì)原則,并給出了一種限定輸入阻抗角的參數(shù)設(shè)計(jì)方法。移相控制模式下諧振變換器在變化的負(fù)載情況下容易失去軟開關(guān)特性,而不對(duì)稱移相控制模式包含占空比和移相角兩個(gè)控制變量,控制自由度更高,可以拓寬實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)的負(fù)載范圍。采用不對(duì)稱移相控制方法對(duì)諧振變換器的輸出功率、ZVS特性及諧振電流等穩(wěn)態(tài)特性進(jìn)行了分析,結(jié)果表明同一輸出功率可由不同占空比和移相角的組合來實(shí)現(xiàn),但不同組合又會(huì)導(dǎo)致軟開關(guān)特性和諧振電流發(fā)生變化。因此引入了一種效率優(yōu)化策略,通過電壓模糊自適應(yīng)PID閉環(huán)控制和電流優(yōu)化算法對(duì)控制變量進(jìn)行指令值修正,在實(shí)現(xiàn)恒電壓輸出的情況下減小諧振電流,同時(shí)保證ZVS的實(shí)現(xiàn),從而達(dá)到提高變換器效率目的。結(jié)合以上分析對(duì)高壓直流電源進(jìn)行系統(tǒng)仿真分析和硬件電路和軟件程序設(shè)計(jì),硬件部分包括主電路、驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和保護(hù)電路的設(shè)計(jì);軟件部分包括主程序和中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)。通過Matlab/Simulink仿真對(duì)比驗(yàn)證不對(duì)稱移相控制策略在30%額定負(fù)載下仍能實(shí)現(xiàn)軟開關(guān),具有更寬的實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)負(fù)載范圍。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM46
【圖文】：

35(c)微分系數(shù)圖 3.16 模糊控制器的輸入輸出關(guān)系 算法主要是通過查模糊規(guī)則表來進(jìn)行的，根據(jù)圖模糊推理算出 PID 的三個(gè)參數(shù)，將這些參數(shù)存儲(chǔ)在如圖 3.17 所示。

西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4 高壓直流電源仿真分析在 Matlab 軟件平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷拇罱ǎㄟ^ Simulink 中所提供的模塊直接調(diào)用搭建模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。4.1 高壓直流電源仿真模型在前文對(duì)高壓直流電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇、控制策略分析的基礎(chǔ)上，在 Matlab/Simulink平臺(tái)搭建了基于 LCC 諧振變換器的高壓直流電源主電路的仿真模型如圖 4.1 所示。主要電路參數(shù)如表4.1所示。根據(jù)第二章諧振回路參數(shù)可以計(jì)算得到諧振頻率為17KHz左右，為保證 LCC 諧振變換器工作在連續(xù)電流模式下，需要設(shè)定標(biāo)幺化開關(guān)頻率在 1.2 左右，即開關(guān)頻率設(shè)置為 20KHz。移相 PWM 生成模型如圖 4.2 所示：

圖 4.2 不對(duì)稱移相 PWM 生成模塊4.2 電壓環(huán)仿真模型的建立模糊控制器模型來自于 Simulink 中的“fuzzy”模塊，可以通過模塊編輯窗口對(duì)系統(tǒng)輸入量和輸出量進(jìn)行編輯，具體窗口如圖 4.3 所示。根據(jù)仿真要求這里我們只需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)兩輸入（e、ec）和三輸出（pk、ik 、dk ）的模糊控制器模型。圖 4.3 模糊控制器窗口假定輸入（e、ec）的論域值都是（-3，3）；輸出（pk 、ik 、dk ）的模糊論域分別

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2794874