隨著現(xiàn)代社會對智能電網(wǎng)和新能源的開發(fā)、利用取得長足發(fā)展,新能源直流分布式供電系統(tǒng)受到越來越多的關(guān)注。其中,作為主要電能處理單元的DC-DC直流變換器更是在航空航天、船艦、飛行器、電動汽車、微電網(wǎng)等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。由于變換器一般采用閉環(huán)調(diào)節(jié),因此,在輸入端作為負(fù)載變換器時會表現(xiàn)為恒功率負(fù)載(Constant Power Load,CPL)特性。帶有恒功率負(fù)載的直流變換器系統(tǒng)為具有強耦合的非線性系統(tǒng),時常受到輸入電壓變化、負(fù)載擾動及未建模動態(tài)等的影響。于是為了滿足實際工況中對高控制性能的要求,基于傳統(tǒng)控制理論的線性控制方法已不適用,基于非線性理論的非線性控制算法在直流變換器系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)而成為近年來的研究熱點。本文將非線性控制理論應(yīng)用到直流變換器建模及控制中,繼而得到非線性控制策略,優(yōu)化帶CPL的直流變換器系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本文以帶CPL和電阻性負(fù)載的Boost直流變換器為例,分別提出了基于復(fù)合滑模面的非奇異Terminal滑模控制(Nonsingular Terminal Sliding Mode Control,NTSMC)策略和基于非線性擾動觀測器(Nonlinear Disturba...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 直流變換器控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 帶恒功率負(fù)載的直流變換器控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容及框架
    1.4 小結(jié)
2 帶CPL的直流變換器不穩(wěn)定分析及數(shù)學(xué)模型
    2.1 CPL不穩(wěn)定性分析
        2.1.1 CPL負(fù)阻抗特性分析
        2.1.2 CPL建模
    2.2 帶CPL的 Boost直流變換器數(shù)學(xué)建模
        2.2.1 帶CPL的 Boost直流變換器數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 帶CPL的 Boost直流變換器仿射非線性模型
    2.3 小結(jié)
3 帶CPL的直流變換器狀態(tài)反饋精確線性化
    3.1 狀態(tài)反饋精確線性化概述
        3.1.1 微分幾何基本概念
        3.1.2 狀態(tài)反饋精確線性化
        3.1.3 狀態(tài)反饋精確線性化的條件
    3.2 帶CPL的 Boost直流變換器狀態(tài)反饋精確線性化
        3.2.1 系統(tǒng)狀態(tài)反饋精確線性化條件驗證
        3.2.2 系統(tǒng)狀態(tài)反饋精確線性化
    3.3 小結(jié)
4 帶CPL的 Boost直流變換器非奇異Terminal滑模穩(wěn)定性控制
    4.1 引言
    4.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制理論概述
        4.2.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制基本原理
        4.2.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制的抖振消除
        4.2.3 終端滑模變結(jié)構(gòu)控制原理
    4.3 基于復(fù)合滑模面非奇異Terminal滑�？刂破髟O(shè)計
        4.3.1 基于復(fù)合滑模面NTSMC控制律設(shè)計
        4.3.2 基于復(fù)合滑模面NTSMC控制器穩(wěn)定性分析
    4.4 仿真分析
        4.4.1 系統(tǒng)啟動響應(yīng)
        4.4.2 源側(cè)輸入電壓攝動時系統(tǒng)性能
        4.4.3 抗負(fù)載擾動能力分析
    4.5 小結(jié)
5 基于NDO的帶CPL直流Boost變換器系統(tǒng)Backstepping穩(wěn)定性控制
    5.1 引言
    5.2 帶CPL的 Boost直流變換器擾動觀測器設(shè)計
        5.2.1 系統(tǒng)動態(tài)模型轉(zhuǎn)換
        5.2.2 NDO設(shè)計
        5.2.3 NDO穩(wěn)定性分析
    5.3 基于NDO的帶CPL的 Boost直流變換器Backstepping控制器設(shè)計
        5.3.1 Backstepping控制理論概述
        5.3.2 基于NDO的 Backstepping遞歸設(shè)計
        5.3.3 基于NDO的 Backstepping控制器穩(wěn)定性
    5.4 仿真分析
        5.4.1 源側(cè)輸入電壓攝動時系統(tǒng)性能
        5.4.2 CPL負(fù)載擾動時系統(tǒng)穩(wěn)定性
        5.4.3 擾動觀測器觀測效果
    5.5 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號：3850602