儲(chǔ)能式輕軌充電系統(tǒng)自適應(yīng)協(xié)同均流策略研究與應(yīng)用.pdf

1、儲(chǔ)能式輕軌是一種以超級(jí)電容為動(dòng)力源的新型輕軌，其優(yōu)點(diǎn)在于不需架設(shè)牽引電網(wǎng)，并且可以吸收回饋制動(dòng)的能量。儲(chǔ)能式輕軌利用短暫的停站時(shí)間，通過充電系統(tǒng)快速為車載超級(jí)電容充電。為了縮短充電時(shí)間，充電系統(tǒng)需要提供足夠大的充電功率，采用多臺(tái)充電機(jī)并聯(lián)是增加系統(tǒng)容量的有效方案，但是存在充電機(jī)輸出電流不均衡和抗干擾能力差的問題。本文以實(shí)現(xiàn)充電機(jī)均流為目標(biāo)，分別研究協(xié)同均流策略和存在系統(tǒng)擾動(dòng)時(shí)的自適應(yīng)協(xié)同均流策略。
　　首先，在分析分布式充電系統(tǒng)的

2、基本結(jié)構(gòu)及工作原理的基礎(chǔ)上，采用狀態(tài)平均法對(duì)充電機(jī)開關(guān)周期內(nèi)的狀態(tài)進(jìn)行平均等效，建立充電機(jī)的狀態(tài)方程。針對(duì)超級(jí)電容容值隨端電壓變化的特點(diǎn)，建立三分支等效模型，準(zhǔn)確描述了其充放電特性，并通過實(shí)驗(yàn)獲得模型參數(shù)。通過對(duì)比常用充電方式的優(yōu)劣，結(jié)合儲(chǔ)能輕軌充電系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)期望充電曲線。
　　其次，為了解決充電系統(tǒng)電流不均衡問題，提出分布式協(xié)同均流算法。在獲得相鄰充電機(jī)局部狀態(tài)信息的基礎(chǔ)上，采用協(xié)同控制方法使充電機(jī)之間的協(xié)同誤差收斂至零，

3、實(shí)現(xiàn)充電電流均衡一致和對(duì)期望充電曲線的跟蹤，并利用Lyapunov方法證明控制律在一定范圍控制增益下的穩(wěn)定性。通過Matlab仿真對(duì)比不同控制增益下的充電性能，驗(yàn)證協(xié)同均流算法的有效性。
　　再次，對(duì)于充電系統(tǒng)的擾動(dòng)，在協(xié)同均流策略的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)基于局部神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)協(xié)同均流策略。根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)整律，利用相鄰充電機(jī)的協(xié)同誤差，在線調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入權(quán)重矩陣，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電機(jī)模型擾動(dòng)項(xiàng)的估計(jì)，以提高協(xié)同均流策略的自適應(yīng)性，并通過Lyap