帶恒功率負(fù)載的Buck-Boost變換器的控制策略研究.pdf

1、隨著由DC/DC變換器組成的級(jí)聯(lián)系統(tǒng)在微電網(wǎng)、新能源汽車、航空船舶、樓宇電力系統(tǒng)、海軍潛艇電力系統(tǒng)等領(lǐng)域的日益普及，恒功率負(fù)載(CPL)造成的不穩(wěn)定問(wèn)題越來(lái)越受到社會(huì)的關(guān)注。級(jí)聯(lián)系統(tǒng)中，后級(jí)閉環(huán)反饋的DC/DC變換器在穩(wěn)定工作時(shí)相當(dāng)于恒功率負(fù)載，其呈現(xiàn)的負(fù)阻抗特性會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)前級(jí)電路的穩(wěn)定性。因此文章設(shè)計(jì)了一種虛擬阻尼法+PID調(diào)節(jié)的新型綜合控制策略，并將該控制策略應(yīng)用在DC/DC變換器級(jí)聯(lián)電路中，從而解決恒功率負(fù)載帶來(lái)的系統(tǒng)不穩(wěn)定問(wèn)

2、題。
　　文章研究的對(duì)象由兩級(jí)電路級(jí)聯(lián)而成:采用數(shù)字Buck-Boost升降壓電路作為前級(jí)電路，其控制引入虛擬阻尼法+PID調(diào)節(jié)的綜合控制策略;后級(jí)電路采用閉環(huán)控制的Buck變換器作為系統(tǒng)的恒功率負(fù)載。文章首先分析了恒功率負(fù)載的特性，通過(guò)狀態(tài)空間平均法對(duì)Buck-Boost變換器進(jìn)行建模分析，得到了變換器的小信號(hào)模型，系統(tǒng)分析了恒功率負(fù)載造成系統(tǒng)不穩(wěn)定的原因。接著引入虛擬阻尼法+PID調(diào)節(jié)的綜合控制策略，理論上分析了虛擬阻尼法能夠

3、消除恒功率負(fù)載帶來(lái)的影響，再結(jié)合經(jīng)典的電壓閉環(huán)PID控制，不僅能夠使系統(tǒng)穩(wěn)定，而且具有良好的動(dòng)態(tài)性能。隨后利用MATLAB的Simulink仿真工具搭建了Buck-Boost變換器帶恒功率負(fù)載的仿真模型，仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提出的控制策略能很好地解決恒功率負(fù)載帶來(lái)的系統(tǒng)不穩(wěn)定問(wèn)題。
　　文章最后基于TI公司的DSP28335數(shù)字信號(hào)處理芯片，制作了一臺(tái)240W虛擬阻尼法+PID調(diào)節(jié)綜合控制的數(shù)字Buck-Boost變換器實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。并且