Buck變換器主電路參數(shù)在線辨識方法的研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，應(yīng)用場景越來越關(guān)鍵，電力電子變換器故障帶來的損失也變得不可接受。如今電力電子變換器的可靠性問題已成為電力電子領(lǐng)域的關(guān)鍵問題。對電力電子變換器實施狀態(tài)監(jiān)測是提高變換器系統(tǒng)運行可靠性，降低運行和維修成本的重要手段之一。變換器的主電路參數(shù)包含了豐富的變換器狀態(tài)信息，對其進行在線辨識，能夠?qū)崟r的為狀態(tài)監(jiān)測提供有效的信息。本文圍繞電力電子變換器主電路參數(shù)在線辨識問題進行了一系列研究。
　　電容是變換器中最容易

2、失效的器件之一，本文提出了一種在線辨識Buck變換器輸出電容的方法。通過對考慮了各種電路寄生參數(shù)的連續(xù)導(dǎo)通模式(continuous conduction mode，CCM)和斷續(xù)導(dǎo)通模式（discontinuous conduction mode，DCM） Buck變換器穩(wěn)態(tài)波形進行分析，得到了電容和電容的等效串聯(lián)電阻(equivalent series resistance，ESR）與輸出電壓紋波的關(guān)系。根據(jù)這一關(guān)系，提出了一系列不

3、同辨識條件和不同采樣方法的電容辨識方法。為構(gòu)建完整的在線辨識系統(tǒng)，論文給出了變換器的穩(wěn)態(tài)判據(jù)和不同辨識條件下的工作模式判據(jù)，并給出了辨識系統(tǒng)的參考設(shè)計流程用于指導(dǎo)設(shè)計。之后搭建了實驗平臺對該方法進行了實驗驗證。實驗結(jié)果證明了方法的有效性以及參考設(shè)計流程的合理性。這種方法可以在變換器正常工作時進行辨識，對變換器運行無影響，是一種非侵入式的在線辨識方法。
　　同時對變換器主電路中多個元器件的參數(shù)進行辨識，可以獲取更豐富的變換器狀態(tài)信息

4、。本文提出了一種基于觀測器的變換器主電路參數(shù)辨識方法。首先，基于離散時間切換系統(tǒng)的Lyapunov穩(wěn)定性理論，提出了一種用于離散時間系統(tǒng)參數(shù)估計的參數(shù)觀測器。之后以CCM Buck變換器為例介紹了用于參數(shù)觀測器設(shè)計的變換器離散模型建立方法。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了可以同時辨識CCM Buck變換器輸出電容，電容ESR，濾波電感，電感ESR和等效負載電阻的參數(shù)觀測器。之后通過仿真和實驗驗證了該方法的有效性。該方法對采樣率要求低，且能在變換器正常