帶恒功率負(fù)載的Buck-Boost變換器數(shù)字解耦控制器設(shè)計(jì).pdf

1、隨著新能源的不斷開發(fā)和利用，新能源分布式直流供電系統(tǒng)得到了廣泛的關(guān)注，其中電能的能量轉(zhuǎn)換離不開DC-DC變換器。常見的用于發(fā)電的新能源主要有太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等，但是這類新能源因受環(huán)境的影響，導(dǎo)致電能供應(yīng)出現(xiàn)不穩(wěn)定、不連續(xù)等一系列問題，所以在新能源分布式直流供電系統(tǒng)中DC-DC變換器必須適應(yīng)間歇性和隨機(jī)性電能的變換要求。
　　本文以Buck-Boost變換器為例，采用大信號(hào)分解建模將Buck-Boost變換器分解為三個(gè)子模塊:擾動(dòng)

2、模塊、電壓環(huán)模塊、電流環(huán)模塊，采用逆系統(tǒng)方法解耦，消除輸入電壓擾動(dòng)和負(fù)載擾動(dòng)對(duì)輸出電壓的影響，進(jìn)而消除電流環(huán)和電壓環(huán)的交叉耦合，從而使Buck-Boost變換器的擾動(dòng)控制、電壓環(huán)動(dòng)態(tài)特性控制、電流環(huán)動(dòng)態(tài)特性控制成為互不影響的獨(dú)立過程，實(shí)現(xiàn)解耦控制。該控制方法可以對(duì)電流環(huán)以及電壓環(huán)進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)計(jì)，從而簡(jiǎn)化控制器設(shè)計(jì)。解耦后的電壓環(huán)和電流環(huán)開環(huán)傳遞函數(shù)為一階積分系統(tǒng)，對(duì)一階線性系統(tǒng)采用二次型最優(yōu)調(diào)節(jié)器，電壓環(huán)采用P型調(diào)節(jié)器，電流環(huán)采用PI型

3、調(diào)節(jié)器。然后采用MATLAB進(jìn)行仿真驗(yàn)證，主要包括:Buck-Boost變換器電源擾動(dòng)和負(fù)載擾動(dòng)的性能，以及帶恒功率負(fù)載下的電源擾動(dòng)的性能。
　　最后設(shè)計(jì)出一臺(tái)帶恒功率負(fù)載的Buck-Boost變換器數(shù)字解耦控制原理樣機(jī)，Buck-Boost主變換器采用DSP2812來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制器設(shè)計(jì)。恒功率負(fù)載變換器采用Buck變換器，與主變換器構(gòu)成兩級(jí)級(jí)聯(lián)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)部分主要測(cè)試主變換器在負(fù)載擾動(dòng)下的穩(wěn)定性，以及帶恒功率負(fù)載下負(fù)載擾動(dòng)的性能。