飛輪脈沖電源放電控制策略的仿真研究.pdf

1、飛輪脈沖電源是一種新型的基于飛輪儲能技術(shù)的機(jī)械式脈沖電源，與其他脈沖電源相比在儲能密度、響應(yīng)速度以及壽命等幾個方面綜合起來具有一定的優(yōu)勢。當(dāng)飛輪脈沖電源作為直流電源時，首先需要解決的是在減速放電過程中保持輸出電壓或電流穩(wěn)定的問題。以此為目的，本文研究了飛輪脈沖電源的恒壓和恒流放電的控制策略，主要內(nèi)容如下:
　　1、分析介紹了飛輪脈沖電源的基本工作原理，根據(jù)樣機(jī)的特點(diǎn)建立了放電工況下飛輪電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并基于Matlab/Simul

2、ink/Stateflow建立自由放電仿真模型，研究自由放電時飛輪轉(zhuǎn)速、機(jī)端電壓和電流下降趨勢。
　　2、通過比較分析，本文選擇采用控制Boost變換器的方法實(shí)現(xiàn)飛輪脈沖電源的恒壓放電，依此設(shè)計了恒壓放電主電路，并建立了Boost變換器的數(shù)學(xué)模型，采用PID控制對Boost變換器進(jìn)行控制。最后采用Matlab/Simulink/Stateflow搭建了恒壓放電仿真模型進(jìn)行仿真研究，分析系統(tǒng)在負(fù)載及指令電壓變化時輸出電壓波形的變化情

3、況，驗(yàn)證飛輪脈沖電源恒壓放電模型的有效性及對擾動的抑制能力。
　　3、通過比較分析，本文選擇采用控制逆變器的方法實(shí)現(xiàn)飛輪脈沖電源的恒流放電，依此設(shè)計了恒流放電主電路，對全橋逆變器建立了小信號模型，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了電路的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)通過直接控制逆變器輸出變量的方法來避免電機(jī)側(cè)整流器輸出電壓對輸出電流的影響。最后利用Matlab/Simulink/Stateflow搭建了恒流放電仿真模型，分析系統(tǒng)在仿真中負(fù)載及指令電流變化時輸