講述了一種基于Buck模型的新型控制策略的研究。該控制策略可以在直流側(cè)輸入電源存在波動的情況下,有效提高輸出側(cè)的穩(wěn)定性,同時有效降低輸出電流的紋波值,該控制測量分為兩個部分,主環(huán)采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的傳統(tǒng)控制方案,副環(huán)采用紋波誤差比較后通過比例積分（PI）計算對主環(huán)的電流內(nèi)環(huán)輸出側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償。在PSCAD中進(jìn)行模型搭建,主回路設(shè)計成四相交錯并聯(lián)方案,通過對比有無副環(huán)控制下的輸出電流紋波大小,以及在輸入源擾動情況下,驗(yàn)證有副環(huán)控制時Buck具有更好的靜態(tài)特性和動態(tài)特性。 

【文章來源】：電力電子技術(shù). 2020,54(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

圖５傳統(tǒng)雙閉環(huán)控制波形??Ｆｉｇ．?５?Ｗａｖｅｆｏｒｍｓ?ｏｆ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｄｏｕｂｌｅ?ｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐ?ｃｏｎｔｒｏｌ??

的超級電容。??Ｂｕｃｋ輸出電流設(shè)定為５９７?Ａ，超級電容初始??電壓設(shè)定為０．７?ｋＶ。??３．１靜態(tài)特性比較??Ｂｕｃｋ的靜態(tài)特性主要是輸出電流的紋波值，??傳統(tǒng)雙閉環(huán)控制輸出電流波形和帶副環(huán)的雙閉環(huán)??控制輸出電流波形如圖５，６所示。??１１１＇＇?１？■?Ｍ１１１＇?■?■？１＇？＇＇?？?１?■??ｌ／Ｓ??圖５傳統(tǒng)雙閉環(huán)控制波形??Ｆｉｇ．?５?Ｗａｖｅｆｏｒｍｓ?ｏｆ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｄｏｕｂｌｅ?ｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐ?ｃｏｎｔｒｏｌ??ｔ／ｓ??圖６帶副環(huán)控制的雙閉環(huán)控制波形??Ｆｉｇ．?６?Ｗａｖｅ?ｏｆ?ｄｏｕｂｌｅ?ｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐ?ｗｉｔｈ?ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?ｌｏｏｐ?ｃｏｎｔｒｏｌ??由圖５可見，當(dāng)采用傳統(tǒng)的雙閉環(huán)控制時，??Ｂｕｃｋ輸出電流也出現(xiàn)頻率約３３３?Ｈｚ的波動，輸出??電流峰值差約為２０?Ａ。由圖６可見，當(dāng)采用帶有??副環(huán)控制的雙閉環(huán)控制時，Ｂｕｃｋ輸出電流的峰值??差降低到８?Ａ左右，波動頻率呈無規(guī)則高頻次振蕩。??由此可見，即使在輸入源出現(xiàn)較大波動的情??況下，帶有副環(huán)控制的Ｂｕｃｋ輸出電流紋波大大減??少，且出現(xiàn)紋波頻率沒有以一定的頻次振蕩，這樣??避免了由于ＬＣ參數(shù)設(shè)計不合理造成的諧振，大??大地提高了系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性。??３．２動態(tài)特性比較??Ｂｕｃｋ輸入源由于其他負(fù)荷增加導(dǎo)致電壓出??現(xiàn)突然跌落時的動態(tài)特性比較如圖７，８所示。??＇：護(hù)＿??５４０??５００Ｌ??１．２５??ｌ／ｓ??２．７５??圖７傳統(tǒng)雙閉環(huán)時動態(tài)特性??Ｆｉｇ．?７?Ｄｙｎａｍｉｃ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ?ｉｎ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｄｏ

出??電流峰值差約為２０?Ａ。由圖６可見，當(dāng)采用帶有??副環(huán)控制的雙閉環(huán)控制時，Ｂｕｃｋ輸出電流的峰值??差降低到８?Ａ左右，波動頻率呈無規(guī)則高頻次振蕩。??由此可見，即使在輸入源出現(xiàn)較大波動的情??況下，帶有副環(huán)控制的Ｂｕｃｋ輸出電流紋波大大減??少，且出現(xiàn)紋波頻率沒有以一定的頻次振蕩，這樣??避免了由于ＬＣ參數(shù)設(shè)計不合理造成的諧振，大??大地提高了系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性。??３．２動態(tài)特性比較??Ｂｕｃｋ輸入源由于其他負(fù)荷增加導(dǎo)致電壓出??現(xiàn)突然跌落時的動態(tài)特性比較如圖７，８所示。??＇：護(hù)＿??５４０??５００Ｌ??１．２５??ｌ／ｓ??２．７５??圖７傳統(tǒng)雙閉環(huán)時動態(tài)特性??Ｆｉｇ．?７?Ｄｙｎａｍｉｃ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ?ｉｎ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｄｏｕｂｌｅ?ｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐ??ｔ／ｓ??圖８帶有副環(huán)控制時動態(tài)特性??Ｆｉｇ．?８?Ｄｙｎａｍｉｃ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ?ｗｉｔｈ?ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?ｌｏｏｐ?ｃｏｎｔｒｏｌ??由圖７可見，傳統(tǒng)雙閉環(huán)控制時，Ｂｕｃｋ的輸??出電流出現(xiàn)較大波動，且穩(wěn)定后，輸出電流的紋波??增大，紋波峰峰值約為６０?Ａ。由圖８可見，采用帶??副環(huán)控制時，Ｂｕｃｋ的輸出電流也出現(xiàn)波動，但波??動幅值明顯小于前者，且此時Ｂｕｃｋ輸出電流一直??在調(diào)整，逐步減少輸出電流的紋波值，穩(wěn)定后的紋??波峰峰值約為２５?Ａ，明顯小于前者。（下轉(zhuǎn)第１８?５）??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3147022