發(fā)布時(shí)間：2021-01-06 02:53

　　隨著電力電子功率變換拓?fù)淙找鎻?fù)雜化,多級(jí)級(jí)聯(lián)式DC/DC變換器系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題越來(lái)越受到廣泛的關(guān)注。能輸出穩(wěn)定電壓的DC/DC變換器模塊,本身就相當(dāng)于恒功率負(fù)載,其具有的負(fù)阻抗特性使得線性化后的級(jí)聯(lián)系統(tǒng)成為非最小相位系統(tǒng),因而采用常規(guī)的PI調(diào)節(jié)器構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)很難保證具備較好的動(dòng)靜態(tài)性能�；谖⒎制教估碚摰姆蔷�性控制方法能夠完整地描繪系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移軌跡和控制規(guī)律,并且在選擇適當(dāng)?shù)钠教馆敵隽康幕A(chǔ)上,能夠?qū)⒕邆鋸?qiáng)非線性特征的DC/DC變換器系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為線性系統(tǒng),方便采用李雅普諾夫定理設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)的控制器。結(jié)果表明,基于該理論設(shè)計(jì)的非線性控制器能使帶恒功率的交直流變換器穩(wěn)定、可靠、性能更優(yōu)。本文采用兩級(jí)DC/DC變換器為研究對(duì)象,前級(jí)采用單管Boo st電路作為源變換器,后級(jí)采用能輸出穩(wěn)定電壓的BUCK變換器作為恒功率負(fù)載。在選擇輸入功率作為平坦輸出量的基礎(chǔ)上,將源變換器的狀態(tài)空間方程轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂形⒎制教固卣鞯臄?shù)學(xué)模型。之后,詳細(xì)地介紹了采用李雅普諾夫函數(shù)設(shè)計(jì)控制器的過(guò)程以及采用改進(jìn)型蟻群算法對(duì)控制器中的未知參數(shù)加以確定、尋優(yōu)的方法,并通過(guò)芭芭拉引理證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最后,采用MATLAB/S... 

【文章來(lái)源】：廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 論文研究的目的和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 DC/DC變換器建模及控制理論的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 帶恒功率負(fù)載的DC/DC變換器的研究現(xiàn)狀以及趨勢(shì)
    1.3 研究?jī)?nèi)容
第二章 Boost變換器微分平坦建模與控制律設(shè)計(jì)
    2.1 微分平坦控制理論介紹
    2.2 微分平坦建模與控制
        2.2.1 Boost變換器微分平坦建模
        2.2.2 Boost變換器微分平坦控制律的設(shè)計(jì)
        2.2.3 穩(wěn)定性分析
        2.2.4 改進(jìn)蟻群算法優(yōu)化微分平坦控制參數(shù)
    2.3 Matlab仿真分析
        2.3.1 蟻群算法優(yōu)化仿真
        2.3.2 微分平坦控制仿真
    2.4 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
    3.1 源變換器硬件設(shè)計(jì)
        3.1.1 源變換器設(shè)計(jì)指標(biāo)
        3.1.2 主電路電感設(shè)計(jì)
        3.1.3 整流橋的選取
        3.1.4 開(kāi)關(guān)管和輸出二極管的選取
        3.1.5 輸出電容選擇
        3.1.6 輸入輸出電壓、輸入電流采樣電路設(shè)計(jì)
        3.1.7 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
        3.1.8 保護(hù)電路設(shè)計(jì)
    3.2 Buck負(fù)載變換器硬件設(shè)計(jì)
        3.2.1 Buck變換器輸出電感設(shè)計(jì)
        3.2.2 Buck電路主要元器件選擇
        3.2.3 Buck驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
        3.2.4 Buck電路調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)
    3.3 輔助電源設(shè)計(jì)
    3.4 DSP芯片選型及最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.4.1 下載電路設(shè)計(jì)
        3.4.2 電源供電及復(fù)位電路設(shè)計(jì)
        3.4.3 有源晶振電路設(shè)計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.1 DSP軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介
    4.2 DSP軟件程序設(shè)計(jì)
        4.2.1 PWM產(chǎn)生原理
        4.2.2 采樣算法研究及DSP實(shí)現(xiàn)
        4.2.3 數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)
        4.2.4 軟啟動(dòng)程序設(shè)計(jì)
        4.2.5 微分平坦控制算法軟件實(shí)現(xiàn)
    4.3 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.1.1 Boost變換器微分平坦實(shí)驗(yàn)波形
        5.1.2 負(fù)載變換器實(shí)驗(yàn)波形
        5.1.3 線性輔助電源輸出電壓波形
    5.2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論
    5.3 試驗(yàn)平臺(tái)實(shí)物圖及電路原理圖
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文工作總結(jié)
    6.2 未來(lái)研究與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表過(guò)的學(xué)術(shù)論文和研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]抵消恒功率負(fù)載負(fù)阻抗特性影響的雙向Buck/Boost變換器控制策略[J]. 張旭輝,溫旭輝,趙峰.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(11)
[2]基于微分平坦三輪全向足球機(jī)器人的軌跡規(guī)劃[J]. 李益華,羅健豪,李磊.  工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2012(11)
[3]船舶電力系統(tǒng)恒功率負(fù)載穩(wěn)定性仿真研究[J]. 原永濱,徐濱海,張曉峻.  船舶工程. 2011(06)
[4]基于SG3525的開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)[J]. 王曉鋒,王京梅,孫俊,李莉.  電子科技. 2011(06)
[5]蟻群算法在PID控制器參數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用研究[J]. 陳書(shū)謙,張麗虹.  計(jì)算機(jī)仿真. 2011(01)
[6]BUCK變換器帶恒功率負(fù)載反饋精確線性化控制[J]. 高朝暉,張曉斌,林輝,石紅霞.  控制與決策. 2009(07)
[7]多電飛機(jī)電源系統(tǒng)的負(fù)載并聯(lián)穩(wěn)定性分析[J]. 鄒麗萍.  電力電子. 2009(02)
[8]基于微分平坦方法的三維制導(dǎo)律設(shè)計(jì)[J]. 韓大鵬,孫未蒙,鄭志強(qiáng),韋慶.  宇航學(xué)報(bào). 2008(06)
[9]Boost變換器帶恒功率負(fù)載狀態(tài)反饋精確線性化與最優(yōu)跟蹤控制技術(shù)研究[J]. 高朝暉,林輝,張曉斌.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(13)
[10]BOOST變換器恒功率負(fù)載時(shí)動(dòng)態(tài)性能分析[J]. 朱成花,嚴(yán)仰光.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(01)

博士論文
[1]滑模變結(jié)構(gòu)的智能控制理論與應(yīng)用研究[D]. 張昌凡.湖南大學(xué) 2001

碩士論文
[1]基于微分平坦理論的飛行器軌跡規(guī)劃方法研究[D]. 張超杰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[2]基于微分平坦與樣條理論的自主泊車軌跡規(guī)劃研究[D]. 單恩忠.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[3]基于微分平坦的輪式移動(dòng)機(jī)器人軌跡規(guī)劃[D]. 程英英.吉林大學(xué) 2008
[4]非線性控制策略在DC-DC電力電子變換器中的應(yīng)用[D]. 閆媛媛.山東大學(xué) 2007



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