本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的微小衛(wèi)星電源系統(tǒng)MPPT控制方法研究

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【摘要】：電源系統(tǒng)作為微小衛(wèi)星的核心系統(tǒng),對微小衛(wèi)星的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,它的高集成度、高效率以及高可靠性一直是研究的熱點問題,最大功率點跟蹤(Maximum Power Point Tracking-MPPT)技術(shù)可以明顯地提高太陽能電池陣列輸出功率的利用率,因此,本文針對微小衛(wèi)星電源系統(tǒng)的MPPT問題進行研究。針對目前在工程中最常用的擾動觀察法的缺陷,本文提出了改進的變步長擾動觀察法,搭建光伏陣列Simulink仿真平臺,對兩種MPPT算法進行仿真,驗證了變步長的方法能快速準(zhǔn)確地跟蹤到最大功率點。選用Superboost拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為DC-DC變換器,利用平均元件法和狀態(tài)空間平均法建立其小信號模型。為了使系統(tǒng)獲得良好的動態(tài)性和穩(wěn)定性,本文采用全調(diào)整母線的雙環(huán)開關(guān)調(diào)節(jié)系統(tǒng),仿真結(jié)果證明,該系統(tǒng)的相角裕度滿足航天電源的要求。FPGA由于其靈活、可靠及豐富的輸入輸出端口等優(yōu)點成為數(shù)字電源的核心,本設(shè)計提出了基于FPGA的數(shù)字電源控制方案,并對各個模塊進行功能時序仿真驗證,該模塊化設(shè)計有利于數(shù)字電源的擴展和升級。利用Quartus II軟件,對控制器進行RTL(Register-Transfer Level)級設(shè)計�；谒O(shè)計的數(shù)字電源控制器,搭建了MPPT的硬件平臺,以Superboost變換器作為實現(xiàn)MPPT控制的主功率電路。采用改進的擾動觀察法進行實驗,結(jié)果表明,該方法跟蹤最大功率點的精度達(dá)到99.281%,驗證了該方法的可行性。
【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】：2015
【分類號】：V442

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