飛輪電池電力轉(zhuǎn)換控制器的分析與研究.pdf

1、飛輪電池由于具有能量密度高、無污染等一系列獨(dú)特的性能，已經(jīng)成為電池行列一支新生的力量，并在許多方面有取代化學(xué)電池的趨勢(shì)。隨著新型復(fù)合材料和稀土永磁材料、電機(jī)技術(shù)、磁懸浮技術(shù)和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，其應(yīng)用涉及到航空航天、電動(dòng)汽車、分布式發(fā)電系統(tǒng)、電力質(zhì)量與蓄能發(fā)電、不間斷電源等等領(lǐng)域。本文對(duì)飛輪電池電力轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析與研究，設(shè)計(jì)了飛輪電池充放電控制主電路，深入探討了改善與提高控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能以及可靠性能的先進(jìn)控制算法，最后就飛輪

2、電池在不間斷電源中的應(yīng)用方面進(jìn)行了研究。 本文所做研究工作主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面： 分析了飛輪電池充放電數(shù)學(xué)模型，對(duì)充放電的工作原理以及矢量控制思想進(jìn)行了說明，設(shè)計(jì)了飛輪電池電力轉(zhuǎn)換空間矢量控制系統(tǒng)雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，并對(duì)充放電連續(xù)過程仿真，驗(yàn)證了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確有效性。 研究了多種改進(jìn)算法智能控制器以改善控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。主要研究了復(fù)合模糊-PI控制器、改進(jìn)算法單神經(jīng)元控制器、變學(xué)習(xí)速率BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器等，并將它

3、們應(yīng)用到飛輪電池充放電控制中來，實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)控制；最后對(duì)各種智能控制策略的控制性能進(jìn)行了對(duì)比分析，確定了模糊控制性能相對(duì)最優(yōu)。 在前面研究基礎(chǔ)之上，為提高電力轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)的可靠性，研究了一種較新穎的飛輪電池?zé)o速度傳感器矢量控制系統(tǒng)。無需速度傳感器反饋信號(hào)是本課題在飛輪電池控制系統(tǒng)上一個(gè)優(yōu)異的特性。然而在一個(gè)高性能的速度閉環(huán)控制系統(tǒng)中，速度反饋信號(hào)又是必須的，故無速度傳感器方法對(duì)于提高系統(tǒng)可靠性、降低系統(tǒng)成本都非常有利。本文提出了