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[1]李自成,李志远,刘新芝,等.Ｂｏｏｓｔ变换器混杂系统建模与仿真[J].武汉工程大学学报,2015,37(02):54-58.[doi:10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2015. 02. 0１２]
　,,et al.Ｈｙｂｒｉｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2015,37(02):54-58.[doi:10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2015. 02. 0１２]
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Ｂｏｏｓｔ变换器混杂系统建模与仿真(/HTML)
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
37
期数:
2015年02期
页码:
54-58
栏目:
机电与信息工程
出版日期:
2015-02-28

文章信息/Info

Title:
Ｈｙｂｒｉｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ
文章编号:
1674 － 2869（2015）02 － 0054 － 05
作者:
李自成; 李志远; 刘新芝; 王后能
武汉工程大学电气信息学院，湖北 武汉 ４３０２０５
Author(s):
ＬＩ Ｚｉ－ｃｈｅｎｇ; ＬＩ Ｚｈｉ－ｙｕａｎ;  ＬＩＵ Ｘｉｎ－ｚｈｉ;  ＷＡＮＧ Ｈｏｕ－ｎｅｎｇ
Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｗｕｈａｎ ４３０２０５，Ｃｈｉｎａ
关键词:
Bｏｏｓｔ变换器; 混杂动态系统; 混杂自动机; 电流连续模式
Keywords:
ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ;  ｈｙｂｒｉｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｙｓｔｅｍ;  ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎｓ;  ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｏｄｅ
分类号:
ＴＰ１７
DOI:
10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2015. 02. 0１２
文献标志码:
A
摘要:
为了得到Bｏｏｓｔ变换器在负载和输入电压扰动下稳定的输出电压，针对Bｏｏｓｔ变换器的混杂动态系统特性提出了一种新的控制算法．首先根据混合动态系统理论建立变换器的混杂自动机模型，从而将控制算法的设计问题转换为混杂自动机切换条件的选取．然后通过对电感电流连续模式及电感电流断续模式工作过程的分析，采用电路理论法计算得到切换条件．最后采用ＭＡＴＬＡＢ的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ和Ｓｔａｔｅｆｌｏｗ工具箱对控制算法进行了仿真．结果表明设计的控制算法可以实现Bｏｏｓｔ变换器全范围的稳定运行，同时对负载和输入电压扰动都有很好的抑制效果．
Abstract:
Ｔｏ ｇｅｔ ａ ｓｔａｂｌｅ ｏｕｔｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｏｆ ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｕｎｄｅｒ ｌｏａｄ ａｎｄ ｉｎｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓ， ａ ｎｅｗ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｈｙｂｒｉｄ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ． Ｆｉｒｓｔｌｙ， ａｎ ｅｘａｃｔ ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｂｕｉｌｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｈｙｂｒｉｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｙｓｔｅｍｓ ｔｈｅｏｒｙ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｄｅｓｉｇｎ ｗａｓ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｔｏ ｔｈｅ ｇｕａｒｄ－ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ． Ｔｈｅｎ， ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｆｌｏｗｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｏｔｈ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｉｎｄｕｃｔｏｒ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｏｄｅ ａｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｉｎｄｕｃｔｏｒ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｏｄｅ． Ｔｈｅ ｇｕａｒｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ ｃｉｒｃｕｉｔ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｐｐｒｏａｃｈ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｔｈｅ ｈｙｂｒｉｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｗａｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｓｉｍｕｌｉｎｋ ｐｌａｔｆｏｒｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔａｔｅ ｆｌｏｗ ｃｈａｒｔ ｆｅａｔｕｒｅ ｏｆ Ｍａｔｌａｂ． Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｃａｎ ｒｕｎ ｕｎｄｅｒ ｆｕｌｌ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｒａｎｇｅｓ ａｎｄ ｈａｓ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｂｏｔｈ ｌｏａｄ ａｎｄ ｉｎｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓ ｂｙ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｈｙｂｒｉｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．

参考文献/References:

［１］　莫以为，萧德云．混合动态系统及其应用综述［Ｊ］．控制理论与应用，２００２，１９（１）：１－８．ＭＯ Ｙｉ?鄄ｗｅｉ， ＸＩＡＯ Ｄｅ?鄄ｙｕｎ． Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ， ２００２，１９（１）：１－８． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［２］　马皓，祁峰，张霓．基于混杂系统的ＤＣ－ＤＣ变换器建模与控制［Ｊ］．中国电机工程学报，２００７，２７（３６）：９２－９６．ＭＡ Ｈａｏ，ＱＩ Ｆｅｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｎｉ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ ＤＣ－ＤＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｈｙｂｒｉｄ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ＣＳＥＥ，２００７，２７（３６）：９２－９６．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［３］　薛林，姚国兴．基于双向ＤＣ－ＤＣ变换器的光伏发电系统［Ｊ］．电气传动，２０１０，４０（１１）：２９－３２．ＸＵＥ Ｌｉｎ，ＹＡＯ Ｇｕｏ?鄄ｘｉｎｇ．Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ＤＣ－ＤＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｂａｓｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｒｉｖｅ，２０１０，４０（１１）：２９－３２．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［４］　ＳＥＮＳＫＹ Ｍ， ＥＩＲＥＡ Ｇ， ＫＯＯ Ｔ． Ｈｙｂｒｉｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ［Ｊ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ６ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ：Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｌｅｃｔｕｒｅ Ｎｏｔｅｓ ｉｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ． Ｓｐｒｉｎｇｅｒ， ２００３，２６（２３）：４５０－４６５．［５］　杜贵平，张波，张涌萍，等． 基于切换线性系统的ＤＣ－ＤＣ变换器矩阵系数多项式描述模［Ｊ］．中国电机工程学报，２００６，２６（２１）：６５－７０．ＤＵ Ｇｕｉ?鄄ｐｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｂｏ，ＺＨＡＮＧ Yｏｎｇ?鄄ｐｉｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｍａｔｒｉｘ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ＤＣ－ＤＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｌｉｎｅａｒ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＣＳＥＥ，２００６，２６（２１）：６５－７０．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［６］ ＧＵＰＴＡ Ｐ， ＰＡＴＲＡ Ａ．Ｈｙｂｒｉｄ ｍｏｄｅ－ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ＤＣ－ＤＣ ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ－ＩＩ： Ｅｘｐｒｅｓｓ Ｂｒｉｅｆｓ，２００５，５２（１１）：７３４－７３９．［７］　ＳＲＥＥＫＵＭＡＲ Ｃ， ＡＧＡＲＷＡＬ Ｖ．Ｈｙｂｒｉｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ ｖｏｌｔａｇｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ ＤＣ－ＤＣ Ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｅｌｅｃｔｏｎｉｃｓ，２００８，５５（６）：２５３０－２５３８．［８］ 魏克新，高国振，李华平，等．用于电池测试系统的双向ＤＣ／ＤＣ变换器的研究［Ｊ］．电气传动，２０１０，４０（２）：３７－４０．ＷＥＩ Ｋｅ?鄄ｘｉｎ，ＧＡＯ Ｇｕｏ?鄄ｚｈｅｎ，ＬＩ Ｈｕａ?鄄ｐｉｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ＤＣ／ＤＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｕｓｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｂａｔｔｅｒｙ ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｒｉｖｅ，２０１０，４０（２）：３７－４０．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［９］ 袁雷，沈建清，肖飞．电流控制模式Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ变换器建模及非线性现象仿真［Ｊ］．中南大学学报：自然科学版，２０１２，４３（２）：９７２－９７６．ＹＵＡＮ Ｌｅｉ，ＳＨＥＮ Ｊｉａｎ?鄄ｑｉｎg，ＸＩＡＯ Ｆｅｉ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ－ｍｏｄｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２，４３（２）：９７２－９７６．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［１０］　王振．基于平均法的ＤＣ－ＤＣ变换器建模综述［Ｊ］．广西电力，２０１１，３４（５）：４８－５０．ＷＡＮＧ Ｚｈｅｎ．Ｓｕｍｍａｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ＤＣ／ＤＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａｖｅｒａｇｅ ｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．Ｇｕａｎｇｘｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ，２０１１，３４（５）：４８－５０． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）

相似文献/References:

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：２０１４－１２－２５基金项目：湖北省自然科学基金项目（２０１４ＣＦＢ７７６）；武汉工程大学科学研究基金（Ｋ２０１４２０）作者简介：李自成（１９７７－），男，湖北广水人，博士，副教授．研究方向：混杂系统的建模与控制、电力电子与传动、计算机 集成控制.
更新日期/Last Update: 2015-03-21