雙向直流變換器混雜系統(tǒng)邊界條件研究.pdf

1、雙向直流變換器是直流變換器的雙向限運行，能夠?qū)崿F(xiàn)能量的雙向流動，由于其一機兩用的特性，所以能夠大幅度降低系統(tǒng)的體積，重量及其成本具有極高的研究價值。在航空航天，電動車，備份電源，分布式發(fā)電，可再生能源發(fā)電等領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景。同時在電子電路中，開關(guān)器件的使用使得電路的拓撲結(jié)構(gòu)不再固定，因此電力電子電路是典型的線性切換系統(tǒng)也就是混雜系統(tǒng)。
　　本文首先研究了雙向直流變換器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將雙向直流變換器分為Buck工作模式和Boos

2、t工作模式。依據(jù)基爾霍夫電壓電流定律，建立雙向直流變換器的數(shù)學(xué)模型，同時在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)的電感電流連續(xù)和電感電流斷續(xù)模式進行能控性分析?；诨祀s系統(tǒng)理論，建立雙向直流變換器的混雜自動機模型，將開關(guān)變化器的控制問題簡化為混雜自動機模型的邊界選擇問題，該模型中沒有任何的假設(shè)和線性近似，分別采用電路法和能量法設(shè)計混雜系統(tǒng)邊界條件的控制算法。
　　在電路法中分別研究了電感電流連續(xù)模式下和電感電流斷續(xù)模式下雙向直流變換器混雜系統(tǒng)邊界條件。在

3、能量法中，依據(jù)能量守恒原則，引入?yún)⒖茧妷汉蛥⒖茧娏鞯母拍?，分析其在電感電流斷續(xù)下的混雜系統(tǒng)的邊界條件。
　　分別采用Matlab的SimpowerSystem工具箱和Stateflow工具箱對兩種控制算法進行仿真，通過仿真結(jié)果證明兩種算法對控制的有效性。
　　最后，在雙向直流變換器的試驗樣機中對控制算法進行驗證。實驗結(jié)果表明混雜系統(tǒng)邊界條件的選取的有效性。在電感電流連續(xù)和電感電流斷續(xù)模式系統(tǒng)都能有效的運行，同時算法對負載和輸