侯聶,宋文勝,,武明義
DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.2016.09.021
圖1 ?傳統(tǒng)移控制方法示意圖
該負載電流前饋控制方法結(jié)構(gòu)如圖2所示,,在每個開關(guān)周期的起始時刻,,控制系統(tǒng)同時采集輸出電壓Uo??和負載電流io?,輸出電壓給定值U*o?與其實際值Uo??的差值經(jīng)過PI控制器得到虛擬輸出電壓給定值U*p?,,考慮到U*p?與輸出電壓Uo?的正相關(guān)性,,可視之為虛擬輸出電壓給定值來保證輸出電壓的穩(wěn)定,。然后,根據(jù)輸出電壓給定值U*o?,、虛擬輸出電壓給定值U*p?,、輸出電壓Uo?以及負載電流io?得到相移控制量D,其控制模型如式(1)所示,。
圖2 ?DAB DC-DC變換器負載電流前饋控制結(jié)構(gòu)示意圖
為了驗證該電流前饋控制方法對變換器電感參數(shù)的無依賴性,,搭建硬件在環(huán)半實物實驗平臺,,設(shè)置負載每間隔0.1s突變一次,電阻由15Ω突變到20Ω,,再由20Ω突變到15Ω,,這樣循環(huán)切換負載。圖3(a),、(b)分別給出了電感為1.5 mH和1.75 mH時,,在電流前饋控制方法下,輸出電壓Uo?,、負載電流io?和電感電流iL的實驗波形圖,。
圖3 ?不同電感參數(shù)下負載突變Uo?,、io??和iL?的實驗波形
為進一步驗證在負載變化時,,采用本文提出的負載電流前饋控制方法能提高雙向全橋DC-DC變換器的動態(tài)響應(yīng)性能,搭建基于TMS320F28335控制器的實物實驗平臺,,其實物照片如圖4所示,。
圖4全橋隔離DC/DC變換器實物實驗平臺
基于圖4所示實驗平臺進行實驗,,圖5(a),、 (b)分別給出負載突增(負載電阻由20Ω變換到15Ω),負載突減(負載電阻由15Ω變換到20Ω)的實驗波形,。
圖5 負載突變時輸出電壓、電感電流和負載電流實驗波形
Hou Nie, Song Wensheng, Wu Mingyi. A load current feedforward control scheme of dual active bridge DC/DC converters[J]. Proceedings of the CSEE, 2016,36(9): 2478-2485(in Chinese).
西南交通大學(xué)列車控制與牽引傳動研究室建立于2000年,,以國家重點(培育)學(xué)科“電力電子與電力傳動”為依托,以軌道交通行業(yè)為背景,,重點開展“電力電子與電力傳動”,、“軌道交通自動化與電氣化”博士點方向的教學(xué)和科研工作。主要研究方向為電力牽引傳動控制,、列車運行優(yōu)化控制與仿真技術(shù),。自2000年以來,研究室針對列車牽引傳動與運行控制方面的關(guān)鍵技術(shù),,對列車牽引傳動控制與調(diào)制,、牽引傳動系統(tǒng)半實物建模與實時仿真、列車輔助駕駛與優(yōu)化操縱控制等進行深入研究,。近年來,,先后主持國家自然科學(xué)基金項目4項、國家科技支撐計劃項目子課題5項,,鐵道部重點項目以及企業(yè)技術(shù)開發(fā)項目30余項,,發(fā)表論文150余篇,其中SCI/EI檢索80余篇,;先后出版國家“十一五”規(guī)劃教材《電力牽引交流傳動及其控制系統(tǒng)》和學(xué)術(shù)專著《電力牽引交流傳動控制與調(diào)制技術(shù)》,,申請專利受理20余項,已獲取專利授權(quán)4項,,軟件著作權(quán)3項,,已培養(yǎng)畢業(yè)博士10人,,碩士80余人,。
侯聶(1990),,男,,碩士研究生,從事電力電子變換器的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)優(yōu)化控制方面研究及其應(yīng)用,。
宋文勝(1985),,男,工學(xué)博士,,講師,,碩士生導(dǎo)師,西南交通大學(xué)首屆“雛鷹學(xué)者”計劃入選者,。分別于2006,、2011年獲得西南交通大學(xué)電子信息工程專業(yè)學(xué)士學(xué)位,、電力電子與電力傳動專業(yè)博士學(xué)位。先后于2009,、2015年在美國加州大學(xué)歐文分校,、加拿大阿爾伯塔大學(xué)訪問學(xué)習(xí)。近年來,,主持國家自然科學(xué)(面上)基金1項,、國家自然科學(xué)(青年)基金1項、企業(yè)技術(shù)開發(fā)項目3項,;主研國家自然科學(xué)(面上)基金1項,、主研完成國家科技支撐計劃子課題3項,企業(yè)合作技術(shù)開發(fā)項目3項,。在《IEEE Trans. Power Electronics》,、《IEEE Trans. Industrial Electronics》、《IET Power Electronics》,、《中國電機工程學(xué)報》等國內(nèi)外期刊發(fā)表EI期刊論文50余篇,,其中SCI收錄10篇。申請發(fā)明專利10余項,。曾獲“2015年度《中國電機工程學(xué)報》優(yōu)秀作者”,、“2015年度《Journal of Modern Power Systems and Clean Energy》期刊優(yōu)秀審稿人”。