燃料電池電動汽車具有清潔、高效等優(yōu)點越來越受到重視,與燃料電池密切相關的Boost變換器也成為電力電子領域的重點研究內(nèi)容。而且隨著時代的發(fā)展,傳統(tǒng)單相Boost變換器已無法滿足越來越高的應用需求。多相交錯并聯(lián)技術因其能夠有效解決上述問題而被廣泛應用。本文以四相交錯并聯(lián)Boost變換器為對象,對其進行建模與控制策略優(yōu)化進行研究。在交錯并聯(lián)主電路拓撲中,分析了四相交錯并聯(lián)Boost變換器的工作原理與不同占空比下的工作模態(tài),進行穩(wěn)態(tài)分析確定其占空比對輸入電流紋波與輸出電壓紋波的影響,并進行暫態(tài)分析確定不同占空比下對動態(tài)響應的影響。理論驗證了采用交錯并聯(lián)技術能夠有效減小變換器的輸出紋波與提高效率的特點。使用空間狀態(tài)法對四相交錯并聯(lián)Boost變換器建模分析,得出其空間狀態(tài)模型與系統(tǒng)傳遞函數(shù)為后續(xù)的控制策略控制提供支持。針對傳統(tǒng)PID控制應用于非線性因素較強的系統(tǒng)時具有響應速度慢、超調(diào)量大和抗干擾弱等問題,本文采用單神經(jīng)元PID控制算法來優(yōu)化傳統(tǒng)的PID控制算法,以此提升變換器性能。最后,利用MATLAB/SIMULINK軟件對變換器的開關順序、輸入輸出紋波變化等問題進行仿真,并分別對PID控制與...

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的背景與意義
    1.2 交錯并聯(lián)技術發(fā)展概述
    1.3 DC/DC變換器的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 DC/DC變換器的建模方法現(xiàn)狀
        1.3.2 DC/DC變換器的拓撲發(fā)展狀況
        1.3.3 DC/DC變換器的控制策略發(fā)展狀況
    1.4 課題研究內(nèi)容
第2章 四相交錯并聯(lián)Boost變換器原理分析
    2.1 四相交錯并聯(lián)Boost變換器工作模態(tài)分析
        2.1.1 D≤0.25時變換器工作模態(tài)
        2.1.2 0.25

        2.1.3 0.5

0.75時變換器工作模態(tài)">        2.1.4 D>0.75時變換器工作模態(tài)
    2.2 四相交錯并聯(lián)Boost變換器穩(wěn)態(tài)分析與暫態(tài)分析
        2.2.1 輸入電流紋波分析
        2.2.2 輸出電壓紋波分析
        2.2.3 電感尺寸分析
        2.2.4 功率損耗分析
        2.2.5 暫態(tài)分析
    2.3 本章小結
第3章 四相交錯并聯(lián)Boost變換器建模與控制策略
    3.1 單相Boost變換器模型建立
        3.1.1 單相Boost變換器狀態(tài)空間分析
        3.1.2 單相Boost變換器小信號動態(tài)建模
    3.2 四相交錯并聯(lián)Boost變換器模型的建立
        3.2.1 四相交錯并聯(lián)Boost變換器的狀態(tài)空間模型
        3.2.2 四相交錯并聯(lián)Boost變換器的小信號模型
    3.3 四相交錯并聯(lián)Boost變換器的控制模式
        3.3.1 四相交錯并聯(lián)Boost變換器控制模式的選擇
        3.3.2 四相交錯并聯(lián)Boost變換器的頻域特性分析
    3.4 單神經(jīng)元PID算法的控制策略優(yōu)化
        3.4.1 單神經(jīng)元PID算法概述
        3.4.2 單神經(jīng)元PID算法分析
    3.5 本章小結
第4章 四相交錯并聯(lián)Boost變換器硬件及軟件設計
    4.1 四相交錯并聯(lián)Boost變換器硬件設計
        4.1.1 主功率電路設計
        4.1.2 控制電路設計
        4.1.3 驅(qū)動電路設計
        4.1.4 采樣和保護電路的設計
    4.2 四相交錯并聯(lián)Boost變換器軟件設計
        4.2.1 控制系統(tǒng)軟件總體結構設計
        4.2.2 A/D采集子程序
        4.2.3 單神經(jīng)元PID模塊程序設計
        4.2.4 PWM產(chǎn)生程序設計
    4.3 本章小結
第5章 四相交錯并聯(lián)Boost變換器仿真與實驗
    5.1 仿真模型的搭建
        5.1.1 變換器主電路仿真模型的搭建
        5.1.2 變換器控制系統(tǒng)仿真模型的搭建
    5.2 仿真波形分析
        5.2.1 變換器拓撲開環(huán)仿真及分析
        5.2.2 變換器拓撲閉環(huán)仿真及分析
    5.3 實驗平臺設計與實驗結果分析
        5.3.1 四相交錯并聯(lián)Boost變換器實驗平臺設計
        5.3.2 實驗測試波形與分析
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3762218