單端Flyback型DC-DC變換器的控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-12 02:14
DC-DC變換器作為一種典型的開(kāi)關(guān)電源,是檢測(cè)設(shè)備、家用電子產(chǎn)品和智能小車(chē)的供電裝置,一些智能硬件設(shè)備對(duì)電源的供電質(zhì)量需求更加嚴(yán)格。因此,研究設(shè)計(jì)具有高精度和良好的動(dòng)態(tài)性能的DC-DC變換器控制策略,具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本研究從DC-DC變換器基礎(chǔ)技術(shù)出發(fā),分析總結(jié)了經(jīng)典拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電路特點(diǎn)和工作原理,運(yùn)用常用的狀態(tài)空間平均法對(duì)反激(Flyback)型DC-DC變換器建立了數(shù)學(xué)模型,并計(jì)算主功率回路的電路參數(shù)。在對(duì)Flyback變換器進(jìn)行頻率響應(yīng)分析、PI補(bǔ)償和PID補(bǔ)償分析的基礎(chǔ)上,針對(duì)線性控制時(shí)輸出精度低、超調(diào)大等問(wèn)題,提出了一種預(yù)測(cè)模糊PI控制策略。引入單值模型預(yù)測(cè)算法,改進(jìn)模糊PI控制器的輸入,降低相位滯后的影響。但模糊邏輯控制是一種粗調(diào)節(jié)方式,為進(jìn)一步提高控制精度,提出一種輸出反饋模型預(yù)測(cè)控制方法。在設(shè)計(jì)狀態(tài)反饋模型預(yù)測(cè)控制器的基礎(chǔ)上,增加Luenberger-Type型觀測(cè)器,其觀測(cè)器增益能夠確保狀態(tài)估測(cè)動(dòng)態(tài)誤差是全局指數(shù)穩(wěn)定的,并設(shè)計(jì)外環(huán)PI控制消除電壓偏移誤差。最后,給出系統(tǒng)輸出電壓全局收斂和存在輸入約束條件下的電感電流全局收斂的閉環(huán)穩(wěn)定性分析;贒SP搭...
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1直流開(kāi)關(guān)電源的基本結(jié)構(gòu)框圖??2.2?DC-DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??
圖2-2?Buck變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??(2)升壓型開(kāi)關(guān)拓?fù)??Boost型變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2-3所示。??^——??L?VD?i〇??1?QV?1?A?+??--E?i?L?cr?u。??圖2-3?Boost變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??工作原理是當(dāng)開(kāi)關(guān)Q閉合時(shí),二極管反向關(guān)斷,輸入E對(duì)電感器L充電,電感器??存儲(chǔ)能量,負(fù)載由輸出電容器C供電。當(dāng)開(kāi)關(guān)A斷開(kāi)時(shí),電感器L產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì),并??且二極管兩端的電壓大于輸入電壓,二極管正向?qū),電源輸入E和電感一起為輸出??容和負(fù)載供電?梢钥闯,升壓轉(zhuǎn)換器需要大電容以降低輸出紋波。??2.2.2隔離型變換器??隔離型最基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為反激型(Flyback)和正激型(Forward)開(kāi)關(guān)拓?fù)洹??(1)
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)字隔離器在開(kāi)關(guān)電源中替代光耦實(shí)現(xiàn)隔離反饋的技術(shù)研究[J]. 吳超. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(15)
[2]基于離散自適應(yīng)滑?刂频腄C-DC變換器的設(shè)計(jì)與仿真[J]. 徐恒通,王衛(wèi)國(guó). 電子設(shè)計(jì)工程. 2018(05)
[3]反激式DC-DC變換器滑模控制研究與仿真[J]. 徐曉冰,戚梟宏,李冰,羅國(guó)軍,王建平,王欽. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]模糊自適應(yīng)PID控制的移相全橋變換器設(shè)計(jì)與仿真[J]. 趙文春,王博,劉勝道,鄭云波. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2015(19)
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[6]DC/DC變換器模糊控制和PID控制比較研究[J]. 陸超,袁靜. 電力電子技術(shù). 2012(06)
[7]Buck型DC-DC變換器中單輸入模糊控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 常昌遠(yuǎn),陳瑤,黃金峰,王青. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[8]基于PID算法的高精度數(shù)字化電源設(shè)計(jì)[J]. 周波,祝忠明,劉勇,劉再東. 電子產(chǎn)品世界. 2012(03)
[9]數(shù)字DC/DC開(kāi)關(guān)電源環(huán)路補(bǔ)償器設(shè)計(jì)[J]. 王斌,黃建明. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2010(34)
[10]一種快速抑制超調(diào)量的改進(jìn)預(yù)測(cè)控制算法[J]. 戴文戰(zhàn),吳夏來(lái). 化工學(xué)報(bào). 2010(08)
碩士論文
[1]一種PWM電流模反激式AC/DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)[D]. 范陽(yáng).南京郵電大學(xué) 2018
[2]反激式開(kāi)關(guān)電源分析與Pspice建模仿真[D]. 汪志成.東南大學(xué) 2018
[3]雙向DC-DC變換器控制策略研究[D]. 曹雷.哈爾濱理工大學(xué) 2018
[4]基于FPGA的高效DC/DC數(shù)字電源設(shè)計(jì)研究[D]. 盧少鋒.西安電子科技大學(xué) 2018
[5]DC/DC開(kāi)關(guān)變換器數(shù)字化實(shí)現(xiàn)建模與研究[D]. 章鈺.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[6]基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的DC/DC變換器的研究[D]. 盧旺.杭州電子科技大學(xué) 2018
[7]反激式變換器的峰值功率輸出控制電路的設(shè)計(jì)[D]. 秦浩.東南大學(xué) 2018
[8]DC-DC變換器系統(tǒng)滑?刂品椒ㄑ芯縖D]. 張璐.東南大學(xué) 2017
[9]基于滑?刂艱C/DC變換器的研究[D]. 李佳偉.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[10]DC-DC變換器建模與數(shù)字化控制[D]. 劉佳.浙江大學(xué) 2016
本文編號(hào):3225743
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1直流開(kāi)關(guān)電源的基本結(jié)構(gòu)框圖??2.2?DC-DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??
圖2-2?Buck變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??(2)升壓型開(kāi)關(guān)拓?fù)??Boost型變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2-3所示。??^——??L?VD?i〇??1?QV?1?A?+??--E?i?L?cr?u。??圖2-3?Boost變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??工作原理是當(dāng)開(kāi)關(guān)Q閉合時(shí),二極管反向關(guān)斷,輸入E對(duì)電感器L充電,電感器??存儲(chǔ)能量,負(fù)載由輸出電容器C供電。當(dāng)開(kāi)關(guān)A斷開(kāi)時(shí),電感器L產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì),并??且二極管兩端的電壓大于輸入電壓,二極管正向?qū),電源輸入E和電感一起為輸出??容和負(fù)載供電?梢钥闯,升壓轉(zhuǎn)換器需要大電容以降低輸出紋波。??2.2.2隔離型變換器??隔離型最基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為反激型(Flyback)和正激型(Forward)開(kāi)關(guān)拓?fù)洹??(1)
?c?R?U〇??圖2-2?Buck變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??(2)升壓型開(kāi)關(guān)拓?fù)??Boost型變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2-3所示。??^——??L?VD?i〇??1?QV?1?A?+??--E?i?L?cr?u。??圖2-3?Boost變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??工作原理是當(dāng)開(kāi)關(guān)Q閉合時(shí),二極管反向關(guān)斷,輸入E對(duì)電感器L充電,電感器??存儲(chǔ)能量,負(fù)載由輸出電容器C供電。當(dāng)開(kāi)關(guān)A斷開(kāi)時(shí),電感器L產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì),并??且二極管兩端的電壓大于輸入電壓,二極管正向?qū),電源輸入E和電感一起為輸出??容和負(fù)載供電?梢钥闯,升壓轉(zhuǎn)換器需要大電容以降低輸出紋波。??2.2.2隔離型變換器??隔離型最基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為反激型(Flyback)和正激型(Forward)開(kāi)關(guān)拓?fù)洹??(1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)字隔離器在開(kāi)關(guān)電源中替代光耦實(shí)現(xiàn)隔離反饋的技術(shù)研究[J]. 吳超. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(15)
[2]基于離散自適應(yīng)滑?刂频腄C-DC變換器的設(shè)計(jì)與仿真[J]. 徐恒通,王衛(wèi)國(guó). 電子設(shè)計(jì)工程. 2018(05)
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[4]模糊自適應(yīng)PID控制的移相全橋變換器設(shè)計(jì)與仿真[J]. 趙文春,王博,劉勝道,鄭云波. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2015(19)
[5]DC-DC開(kāi)關(guān)電源的建模與控制設(shè)計(jì)[J]. 畢超,肖飛,謝楨,陳明. 電源技術(shù). 2014(02)
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[7]Buck型DC-DC變換器中單輸入模糊控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 常昌遠(yuǎn),陳瑤,黃金峰,王青. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[8]基于PID算法的高精度數(shù)字化電源設(shè)計(jì)[J]. 周波,祝忠明,劉勇,劉再東. 電子產(chǎn)品世界. 2012(03)
[9]數(shù)字DC/DC開(kāi)關(guān)電源環(huán)路補(bǔ)償器設(shè)計(jì)[J]. 王斌,黃建明. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2010(34)
[10]一種快速抑制超調(diào)量的改進(jìn)預(yù)測(cè)控制算法[J]. 戴文戰(zhàn),吳夏來(lái). 化工學(xué)報(bào). 2010(08)
碩士論文
[1]一種PWM電流模反激式AC/DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)[D]. 范陽(yáng).南京郵電大學(xué) 2018
[2]反激式開(kāi)關(guān)電源分析與Pspice建模仿真[D]. 汪志成.東南大學(xué) 2018
[3]雙向DC-DC變換器控制策略研究[D]. 曹雷.哈爾濱理工大學(xué) 2018
[4]基于FPGA的高效DC/DC數(shù)字電源設(shè)計(jì)研究[D]. 盧少鋒.西安電子科技大學(xué) 2018
[5]DC/DC開(kāi)關(guān)變換器數(shù)字化實(shí)現(xiàn)建模與研究[D]. 章鈺.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[6]基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的DC/DC變換器的研究[D]. 盧旺.杭州電子科技大學(xué) 2018
[7]反激式變換器的峰值功率輸出控制電路的設(shè)計(jì)[D]. 秦浩.東南大學(xué) 2018
[8]DC-DC變換器系統(tǒng)滑?刂品椒ㄑ芯縖D]. 張璐.東南大學(xué) 2017
[9]基于滑?刂艱C/DC變換器的研究[D]. 李佳偉.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[10]DC-DC變換器建模與數(shù)字化控制[D]. 劉佳.浙江大學(xué) 2016
本文編號(hào):3225743
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