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Buck变换器动态过程电容充放电平衡控制策略 被引量：13
1
作者 刘晓东 蒋昌虎 +2 位作者 邱亚杰 陈宗祥 刘雁飞 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期77-82,共6页
为改善Buck变换器动态性能,将线性、非线性控制算法相结合,负载稳定时采用电压模式线性控制,负载突变时采用电容充放电平衡非线性控制算法以提高动态特性。对电容充放电平衡控制Buck变换器的动态过程进行理论分析,由于负载在开关周期的... 为改善Buck变换器动态性能,将线性、非线性控制算法相结合,负载稳定时采用电压模式线性控制,负载突变时采用电容充放电平衡非线性控制算法以提高动态特性。对电容充放电平衡控制Buck变换器的动态过程进行理论分析,由于负载在开关周期的不同时刻发生正/负跳变时,电容充放电荷量不相同,其动态响应也不一样。采用电容充放电平衡控制策略,负载在电感电流最大时发生正跳变变换器具有最好的动态特性,反之在相同时刻发生负跳变则具有最不理想的动态过程。对采用电压模式与电容充放电平衡两种控制算法的Buck电路进行负载突变的对比仿真研究。仿真结果验证了理论分析的正确性及电容充放电平衡控制算法的优良动态控制特性。 展开更多
关键词 BUCK变换器 电容充放电平衡 非线性控制 电压模式控制 动态性能
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超级电容接口双向DC-DC变换器的电压快恢复控制策略 被引量：11
2
作者 刘宿城 甘洋洋 +1 位作者 刘晓东 刘雁飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第23期5496-5508,共13页
直流微网中控制母线电压稳定是核心问题,在母线受到不同时间尺度的功率扰动时显得尤为重要。针对直流母线瞬时功率不平衡问题,结合超级电容高功率密度特性,将电容电荷平衡控制思想引入超级电容接口双向DC-DC变换器,以实现母线电压在负... 直流微网中控制母线电压稳定是核心问题,在母线受到不同时间尺度的功率扰动时显得尤为重要。针对直流母线瞬时功率不平衡问题,结合超级电容高功率密度特性,将电容电荷平衡控制思想引入超级电容接口双向DC-DC变换器,以实现母线电压在负载大扰动下的快速恢复。在现有单向电流DC-DC变换器的电容电荷平衡控制基础上,将间接预测电容电流变化规律的思路进行扩展和优化,得出一般的节点电流替代法及相应的控制律,达到快速控制双向DC-DC变换器的目的。给出了电容电荷平衡复合控制策略的具体实现过程,并利用平均电流模式控制和滞环电流限幅环节实现对接口变换器的双端稳定控制。最后通过仿真和样机实验验证了所提复合控制策略的有效性。 展开更多
关键词 直流微网 超级电容 双向DC-DC 变换器 电容电荷平衡控制 瞬态响应
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Buck-Boost变换器线性与非线性复合控制 被引量：10
3
作者 刘晓东 葛玲 +1 位作者 方炜 刘雁飞 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期106-111,共6页
针对一类Buck-Boost变换器,提出一种线性与非线性复合控制算法。在负载电流发生大的阶跃变化时,使用非线性电容电荷平衡控制算法,保证动态过程中输出电容上的放电量和充电量相等,并使动态过程中电容充放电量最少,在相应的时间点来控制... 针对一类Buck-Boost变换器,提出一种线性与非线性复合控制算法。在负载电流发生大的阶跃变化时,使用非线性电容电荷平衡控制算法,保证动态过程中输出电容上的放电量和充电量相等,并使动态过程中电容充放电量最少,在相应的时间点来控制开关管的动作,使Buck-Boost变换器快速恢复到稳态,从而优化动态性能的目的;在变换器处于稳定工作状态时,采用常规的线性电压模式控制。本文给出了非线性电容电荷平衡控制算法的详细计算公式,并利用FPGA数字控制平台实现所提的控制算法。最后的仿真实验和样机实验,验证了所提的线性与非线性复合控制算法能够提高Buck-Boost变换器的动态性能。 展开更多
关键词 BUCK-BOOST变换器 电容充放电平衡 非线性控制 动态性能
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高频逆变螺柱焊机系统设计与实现 被引量：2
4
作者 彭伟 王景川 +2 位作者 黄永志 李国波 赵洪丹 《化工自动化及仪表》 CAS 2017年第5期462-465,共4页
针对传统PID控制的逆变螺柱焊机在负载电流突变时动态特性差、调节时间长的问题,设计了一种高频逆变螺柱焊机,采用DSP作为主控芯片,IGBT全桥拓扑实现高频逆变,高频变压器实现电气隔离和能量传输,并基于电容充电平衡原理,提出了改进的时... 针对传统PID控制的逆变螺柱焊机在负载电流突变时动态特性差、调节时间长的问题,设计了一种高频逆变螺柱焊机,采用DSP作为主控芯片,IGBT全桥拓扑实现高频逆变,高频变压器实现电气隔离和能量传输,并基于电容充电平衡原理,提出了改进的时间最优控制算法,实现了对焊机电压、电流的快速控制,保证了焊机的动态特性和焊接效果。仿真和实验结果表明:所设计的高频逆变螺柱焊机工作性能稳定,焊接效果良好。 展开更多
关键词 螺柱焊接 IGBT 全桥电路 电容充电平衡 时间最优控制
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一种大变比电路的新型电容电荷平衡控制策略 被引量：1
5
作者 洪翠 林维明 郭晓君 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2015年第6期27-31,75,共6页
为提高负载动态响应特性,针对抽头电感同步整流Buck变换器所实现的大变比降压电路的特点,本文提出一种变结构电容电荷平衡辅助电路控制策略。所提出的控制策略根据电容电荷平衡原理,在负载发生变化时通过辅助电路改变主电路结构,使电感... 为提高负载动态响应特性,针对抽头电感同步整流Buck变换器所实现的大变比降压电路的特点,本文提出一种变结构电容电荷平衡辅助电路控制策略。所提出的控制策略根据电容电荷平衡原理,在负载发生变化时通过辅助电路改变主电路结构,使电感电流变化率适时变化,以克服恒压输出电力电子变换器负载突变时由于电感电流变化率受限而影响输出电容电压变化的不足。通过理论分析表明,所提出的控制策略辅助电路结构简单,无需增加磁性器件;控制逻辑能使变换器在负载扰动下实现快速的输出电容充放电平衡,具有较强的负载扰动抑制能力;控制方法具有快速动态响应、不影响稳态特性且过冲小等优点。仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 大变比降压电路 电容电荷平衡控制 辅助电路 负载动态响应
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直流微网双向DC/DC变换器的电容电荷平衡控制策略
6
作者 甘洋洋 刘晓东 +1 位作者 刘宿城 董保成 《电气自动化》 2019年第2期8-10,69,共4页
由微源和负载等的功率波动引起的直流母线电压波动,成为影响直流微网电能质量的重要因素。通过双向DC/DC变换器连接超级电容等储能设备,可进行功率平衡调节,以保证直流微网母线电压的稳定。为实现直流微网母线电压的快速恢复,采用了一... 由微源和负载等的功率波动引起的直流母线电压波动,成为影响直流微网电能质量的重要因素。通过双向DC/DC变换器连接超级电容等储能设备,可进行功率平衡调节,以保证直流微网母线电压的稳定。为实现直流微网母线电压的快速恢复,采用了一种基于电容电荷平衡控制的复合控制策略,并推导出一系列理论方程来设计相应的复合控制器。最后通过PSIM仿真验证了复合控制策略的快速性和有效性。 展开更多
关键词 电容电荷平衡控制 双向DC/DC变换器 直流微网 超级电容 暂态响应 非线性控制
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