為了提高拓展移相控制的雙有源橋DAB（dual active bridge）DC-DC變換器的電壓動態(tài)響應性能,降低系統(tǒng)的電流應力,利用使電流應力最小的優(yōu)化相移比與輸出電壓之間的關系,提出了一種將電壓動態(tài)矩陣控制DMC（dynamic matrix control）算法與變換器電流應力優(yōu)化方法相結合的控制算法,并從預測模型、滾動優(yōu)化和反饋校正3個環(huán)節(jié)詳細介紹了DAB的DMC電壓預測控制的具體實現(xiàn)過程。最后,將所提控制方法與電壓閉環(huán)PI控制的拓展移相電流應力優(yōu)化算法進行了仿真比較。仿真結果表明:該方法不僅減小了電流應力,而且在變換器啟動階段、輸入電壓突變和負載突變時大大改善了變換器的電壓動態(tài)響應性能。 

【文章來源】：電源學報. 2020年06期 北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

DAB變換器拓撲結構

DAB變換器在EPS控制下的脈沖序列如圖2所示，圖中：D1和D2分別為內移相量和外移相量，Ts為開關周期，Ths為開關周期的一半。圖2(a）為0≤D1≤D2≤1情況下的工作波形，圖2(b）為0≤D2≤D1≤1情況下的工作波形，由圖2可見，不同移相量關系下的電流應力不同。1.1 功率特性

DMC算法通過預測模型、反饋校正和滾動優(yōu)化3部分調整uc(k）來對DAB進行控制。根據(jù)式（3），那么通過uc(k）求出D2，再通過式（3）求出的D1，則滿足了對電流應力的優(yōu)化。設計的基于DMC的電流應力優(yōu)化算法如圖3所示。DMC算法部分，電壓設定值Uref(k）與J維初始電壓預測值U軒J 0(k）的差值作用于參考模型gT，產(chǎn)生未來J個時刻的控制增量，以求取未來N個時刻的電壓預測輸出值，取電壓預測值的首項U軒1(k+1|k）與實際輸出值U(k+1|k+1）作差，經(jīng)反饋校正作用后的輸出取前J項作為新的初始電壓預測值。另外，再將滾動優(yōu)化部分得到的控制增量矩陣取首項得出實時控制量uc(k），并由式（11）反求出外移相量D2；電流應力優(yōu)化部分，利用式（3）可求得使電流應力最小的優(yōu)化移相量D1。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]面向儲能系統(tǒng)應用的隔離型雙向DC-DC變換器分析方法與控制技術綜述[J]. 孫凱,陳歡,吳紅飛.  電工電能新技術. 2019(08)
[2]擴展移相控制的雙有源橋DC-DC變換器的優(yōu)化控制策略[J]. 郭華越,張興,趙文廣,高帥,王付勝.  中國電機工程學報. 2019(13)
[3]基于動態(tài)矩陣控制的雙有源橋變換器的動態(tài)特性研究[J]. 張佳勁,王學梅,張波,桑亞雷.  電工電能新技術. 2019(08)
[4]基于擴展相移的雙有源全橋DC-DC變換器多目標優(yōu)化控制方法[J]. 安峰,宋文勝,楊柯欣.  中國電機工程學報. 2019(03)
[5]基于動態(tài)矩陣控制的自主移動機器人模型預測控制方法研究[J]. 袁宇鵬,胡楊,李軍,王浩,張祖?zhèn)?楊靖,王登攀.  重慶郵電大學學報(自然科學版). 2018(04)
[6]雙向全橋DC-DC變換器基于電感電流應力的雙重移相優(yōu)化控制[J]. 張勛,王廣柱,王婷.  電工技術學報. 2016(22)
[7]雙向全橋DC-DC變換器的負載電流前饋控制方法[J]. 侯聶,宋文勝,武明義.  中國電機工程學報. 2016(09)



本文編號：2940376