發(fā)布時(shí)間：2020-04-20 13:51

【摘要】：隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,寬范圍輸入的直流變換器的應(yīng)用越來越廣泛,雙管Buck-Boost變換器就是其中一種,它相對于其他的寬范圍輸入變換器而言有著開關(guān)壓力小,輸入輸出同極性等優(yōu)點(diǎn),因此逐漸獲得了不少研究學(xué)者的關(guān)注。模型預(yù)測控制起初應(yīng)用于慢速系統(tǒng)中,在化工等過程控制領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛,但是在電力電子、電機(jī)控制等需要實(shí)時(shí)控制、大量計(jì)算的場合,由于CPU的處理速度不夠,應(yīng)用的并不多。近年來,隨著微處理器的不斷發(fā)展,模型預(yù)測控制在電機(jī)的矢量控制中得到了較為廣泛的應(yīng)用,在DC/DC領(lǐng)域上的研究也受到了研究人員的關(guān)注。本文從雙管Buck-Boost變換器的工作特點(diǎn)出發(fā),采用包含Buck模式,Boost模式以及Buck-Boost模式的三模式工作方式,在電感電流連續(xù)的情況下分別對不同的工作模式建立狀態(tài)空間模型,并在狀態(tài)空間模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行對預(yù)測模型的建立工作�？紤]到模型預(yù)測控制需要足夠的預(yù)測精度以保證預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確,進(jìn)一步采用v步離散法,使得在同樣的采樣頻率下,基于狀態(tài)空間模型所構(gòu)建的預(yù)測模型能夠達(dá)到更高的精度要求。在已建立完成的變換器的預(yù)測模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了以輸出電壓為優(yōu)化量的代價(jià)函數(shù)并利用對代價(jià)函數(shù)進(jìn)行求解處理的方式,完成了不同工作模式下不同工作狀態(tài)的預(yù)測算法中離線控制律部分的推導(dǎo)工作。在控制律的離線推導(dǎo)工作完成的基礎(chǔ)上進(jìn)行占空比的在線計(jì)算和滾動優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)對變換器的有效控制。在Matlab中做出相應(yīng)仿真,得到了預(yù)期的仿真結(jié)果�；陬A(yù)測算法,搭建了輸入電壓處于18V至72V區(qū)間,輸出電壓為36V的原理樣機(jī)。并編寫軟件程序,利用DSP對從系統(tǒng)中采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,進(jìn)行在線計(jì)算工作。通過實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了模型預(yù)測控制方法在雙管Buck-Boost變換器上應(yīng)用的可行性和有效性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2634610