基于數(shù)字控制的雙向直流變換裝置的設(shè)計
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4 Bi Buck-Boost直流變換仿真與試驗
4．1 仿真結(jié)果分析
在Matlab／Simulink仿真軟件環(huán)境下構(gòu)建仿真程序。仿真參數(shù)為：功率80 kW，輸入直流側(cè)通過三相交流整流獲得，輸出直流側(cè)電壓要求為(800±16)V，負(fù)載為電阻性負(fù)載。控制模式采用電流模式，VS1與VS2采用互補PWM觸發(fā)，頻率為1 kHz，設(shè)置死區(qū)時間為2μs。負(fù)載電阻8 Ω時啟動電源模塊，穩(wěn)定后，通過調(diào)節(jié)電阻于0．5 s時突降50％額定負(fù)載，于1 s時再突加50％的額定負(fù)載，其仿真波形如圖3所示。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/159636.htm
由圖3所示仿真曲線可知，所設(shè)計系統(tǒng)具有良好的耐壓特性，超調(diào)小于3％，上升時間0．1 s；對出現(xiàn)的突加減負(fù)載擾動具有良好的抑制作用，暫態(tài)電壓恢復(fù)時間小于0．2 s。同時系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能也較好，電壓紋波系數(shù)小于2％；儲能電感和濾波電容的電流波動小。
4．2 試驗結(jié)果分析
突加、減50％額定負(fù)載的試驗曲線如圖4所示，其中iL為負(fù)載電流。
試驗采用具有反并聯(lián)二極管的IGBT半橋器件構(gòu)成的功率為80 kW試驗樣機?？刂菩酒捎肨MS320F28335，該處理器處理能力和處理速度有
明顯提高，有利于復(fù)雜形式調(diào)節(jié)器的應(yīng)用；驅(qū)動采用2SD315AI-33驅(qū)動板，試驗電路輸入、輸出電容采用500μF／1 500 V的電解電容。測試儀器為DL750示波記錄儀?？梢?，試驗波形與仿真波形基本一致，驗證了參數(shù)設(shè)計和仿真方法的正確性，同時也驗證了所設(shè)計的非PID增量式數(shù)字調(diào)節(jié)器算法的正確性。
5 結(jié)論
通過對Bi Buck-Boost直流變換裝置的設(shè)計及仿真、試驗研究，獲得以下結(jié)論：首先，采用了工程設(shè)計法設(shè)計調(diào)節(jié)器參數(shù)簡單快捷，便于工程實踐；其次，通過對一般傳函結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)器增量式算法的推導(dǎo)，實現(xiàn)了非PID調(diào)節(jié)器的數(shù)字化實現(xiàn)。仿真和試驗結(jié)果均具有良好的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能，為大功率雙向DC／DC變換裝置的設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。
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