电力电子电路作为开关型切换系统,其连续时间变量与离散事件相互混杂、相互作用,因此也是一个混杂系统。运用混杂系统的相关理论,给出了对二阶DC/DC变换器在连续工作模式(continuous current mode,CCM)下统一的混杂系统模型。运用Lyapu...电力电子电路作为开关型切换系统,其连续时间变量与离散事件相互混杂、相互作用,因此也是一个混杂系统。运用混杂系统的相关理论,给出了对二阶DC/DC变换器在连续工作模式(continuous current mode,CCM)下统一的混杂系统模型。运用Lyapunov直接法分析系统稳定性,根据稳定条件,提出了一种新型的类滑模控制策略,并以Boost电路为例进行了仿真和实验研究,验证了该方法的有效性,同时提出了改进措施,以满足实际应用需要。因此,与传统的状态空间平均法相比,基于混杂系统理论构建的模型中没有线性近似处理,理论上可以得到比较精确的模型,实现对电力电子电路进行更好的分析与控制。展开更多
双有源桥(dual active bridge,DAB)DC-DC变换器在其控制的灵活性与分析的简便性之间存在不可规避的矛盾,即控制自由度越高,分析越复杂。针对这一问题,该文提出从基础电路解析的角度对DAB的工作模式进行重塑,从而在提高其控制自由度的同...双有源桥(dual active bridge,DAB)DC-DC变换器在其控制的灵活性与分析的简便性之间存在不可规避的矛盾,即控制自由度越高,分析越复杂。针对这一问题,该文提出从基础电路解析的角度对DAB的工作模式进行重塑,从而在提高其控制自由度的同时降低分析的难度。首先,根据实际开关电路的特点,对单移相控制(single phase shift,SPS)下DAB的所有工作模态进行分析与重新定义,并基于模态分析对回流功率产生的电路本质进行解释。其次,详细阐述从模态角度抑制回流功率的分析方法。所采用的方法简化了DAB工作过程与功率传输特性的分析,对降低工程分析与设计难度具有较好的价值。最后仿真与实验验证分析方法的正确性。展开更多
相比于传统的PI控制,模型预测控制（model predictive control,MPC）具有动态响应快、避免调整控制参数,以及可增加系统约束等优点,因此被广泛应用到电力电子控制领域。然而,系统模型参数的不匹配通常会导致控制系统产生稳态误差,对于Bo...相比于传统的PI控制,模型预测控制（model predictive control,MPC）具有动态响应快、避免调整控制参数,以及可增加系统约束等优点,因此被广泛应用到电力电子控制领域。然而,系统模型参数的不匹配通常会导致控制系统产生稳态误差,对于Boost变换器电流控制尤为严重。因此,该文针对Boost变换器提出一种简单有效的模型预测控制方法,可解决因未知的电感电阻和输入电压引起的模型不匹配问题,并且只需一步预测即可实现控制目标。另外,所提出的方法是属于连续控制集模型预测控制（continuouscontrol set model predictive control,CCS-MPC）,使用固定的开关频率。仿真和实验结果证明了所提出方法的有效性。展开更多
传统的太阳能系统经常会因为实际应用环境中的不匹配问题和光照不均现象而影响效率。分布式最大功率跟踪(distributed max power point tracking,DMPPT)概念的提出有效地抑制了这种影响。在分布式最大功率跟踪的基础上,该文提出一种嵌...传统的太阳能系统经常会因为实际应用环境中的不匹配问题和光照不均现象而影响效率。分布式最大功率跟踪(distributed max power point tracking,DMPPT)概念的提出有效地抑制了这种影响。在分布式最大功率跟踪的基础上,该文提出一种嵌入式智能光伏模块(sub-panel MPPT converter,SPMC),利用非隔离的DC-DC变换器替代传统太阳能板接线盒中的旁路二极管,通过输出侧统一的最大功率计算单元对输入侧进行的指令信号控制,可以有效地消除太阳能板因为不匹配问题所带来的能量损失。文中首先对所提出智能光伏模块的拓扑结构进行分析、比较。然后以BUCK型的嵌入式智能光伏模块提出统一输出最大功率跟踪控制策略,这种控制策略在保证输出功率最大化的前提下,优化了系统模块,有效降低了系统控制复杂度和装置成本。最后,文章通过实验验证了所提出的概念和控制方法。展开更多
文摘电力电子电路作为开关型切换系统,其连续时间变量与离散事件相互混杂、相互作用,因此也是一个混杂系统。运用混杂系统的相关理论,给出了对二阶DC/DC变换器在连续工作模式(continuous current mode,CCM)下统一的混杂系统模型。运用Lyapunov直接法分析系统稳定性,根据稳定条件,提出了一种新型的类滑模控制策略,并以Boost电路为例进行了仿真和实验研究,验证了该方法的有效性,同时提出了改进措施,以满足实际应用需要。因此,与传统的状态空间平均法相比,基于混杂系统理论构建的模型中没有线性近似处理,理论上可以得到比较精确的模型,实现对电力电子电路进行更好的分析与控制。
文摘双有源桥(dual active bridge,DAB)DC-DC变换器在其控制的灵活性与分析的简便性之间存在不可规避的矛盾,即控制自由度越高,分析越复杂。针对这一问题,该文提出从基础电路解析的角度对DAB的工作模式进行重塑,从而在提高其控制自由度的同时降低分析的难度。首先,根据实际开关电路的特点,对单移相控制(single phase shift,SPS)下DAB的所有工作模态进行分析与重新定义,并基于模态分析对回流功率产生的电路本质进行解释。其次,详细阐述从模态角度抑制回流功率的分析方法。所采用的方法简化了DAB工作过程与功率传输特性的分析,对降低工程分析与设计难度具有较好的价值。最后仿真与实验验证分析方法的正确性。
文摘相比于传统的PI控制,模型预测控制（model predictive control,MPC）具有动态响应快、避免调整控制参数,以及可增加系统约束等优点,因此被广泛应用到电力电子控制领域。然而,系统模型参数的不匹配通常会导致控制系统产生稳态误差,对于Boost变换器电流控制尤为严重。因此,该文针对Boost变换器提出一种简单有效的模型预测控制方法,可解决因未知的电感电阻和输入电压引起的模型不匹配问题,并且只需一步预测即可实现控制目标。另外,所提出的方法是属于连续控制集模型预测控制（continuouscontrol set model predictive control,CCS-MPC）,使用固定的开关频率。仿真和实验结果证明了所提出方法的有效性。
文摘传统的太阳能系统经常会因为实际应用环境中的不匹配问题和光照不均现象而影响效率。分布式最大功率跟踪(distributed max power point tracking,DMPPT)概念的提出有效地抑制了这种影响。在分布式最大功率跟踪的基础上,该文提出一种嵌入式智能光伏模块(sub-panel MPPT converter,SPMC),利用非隔离的DC-DC变换器替代传统太阳能板接线盒中的旁路二极管,通过输出侧统一的最大功率计算单元对输入侧进行的指令信号控制,可以有效地消除太阳能板因为不匹配问题所带来的能量损失。文中首先对所提出智能光伏模块的拓扑结构进行分析、比较。然后以BUCK型的嵌入式智能光伏模块提出统一输出最大功率跟踪控制策略,这种控制策略在保证输出功率最大化的前提下,优化了系统模块,有效降低了系统控制复杂度和装置成本。最后,文章通过实验验证了所提出的概念和控制方法。
