• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    航空電源雙向DC-DC控制器設(shè)計(jì)

    2021-10-10 02:57:06鄒浩彥
    物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 2021年9期
    關(guān)鍵詞:滑模雙向電源

    李 博,鄒浩彥

    (1.中國航空工業(yè)集團(tuán)公司 第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院,陜西 西安 710089;2.空裝駐西安地區(qū)第一軍事代表室,陜西 西安 710089)

    0 引 言

    近年來,隨著多電(ME)/全電(AE)飛機(jī)[1-4]概念的提出,液壓能和氣壓能逐漸被電能替代。原先由液壓和氣壓驅(qū)動(dòng)的裝置轉(zhuǎn)為由電能驅(qū)動(dòng)。電能的廣泛使用,對飛機(jī)電源系統(tǒng)容量提出更大的要求,例如B787的電功率[5]達(dá)到了1.4 MW。雙向DC-DC變換器[6-8]作為ME/AE飛機(jī)電源系統(tǒng)電能轉(zhuǎn)換的重要部件,對ME/AE的發(fā)展具有重要意義。同時(shí),其具備高可靠性,高轉(zhuǎn)換效率以及較小體積的優(yōu)點(diǎn)。但由于系統(tǒng)中負(fù)載的多樣性和環(huán)境不確定性等因素,對變換器的穩(wěn)定運(yùn)行(例如輸出電壓紋波增大等)造成負(fù)面影響。文獻(xiàn)[9]以控制變換器輸出電壓為目的,設(shè)計(jì)了基于Super-Twisting(ST)滑模算法的Buck-Boost電路控制器,在輸入電壓和輸出負(fù)載大擾動(dòng)下,獲得滿意的性能。

    本文針對雙向DC-DC變換器自身特點(diǎn),設(shè)計(jì)了基于ST算法的電流內(nèi)環(huán)+電壓外環(huán)的雙閉環(huán)控制器,并給出了電路參數(shù)計(jì)算和控制器設(shè)計(jì)方法,同時(shí)實(shí)驗(yàn)證明該變換器在雙閉環(huán)控制算法下,系統(tǒng)具有更好的響應(yīng)速度和魯棒性。

    1 雙向DC-DC變換器工作原理

    圖1為一種航空電源系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu),雙向DC-DC變換器的作用為母線通過雙向DC-DC變換器向蓄電池充電(正向);緊急情況下,蓄電池通過變換器放電(反向)以保證重要機(jī)載用電設(shè)備正常工作。

    雙向DC-DC變換器拓?fù)錇橐话霕蚴诫p向DC-DC電路。其工作在正向(Buck)模式下的工作階段分解如圖2所示;工作在反向(Boost)模式下的工作階段分解如圖3所示。

    圖2 正向模式下的工作階段

    圖3 反向模式下的工作階段

    圖2、圖3中:當(dāng)S2工作S1截止時(shí),電路中的能量流動(dòng)方向?yàn)閁1至U2;當(dāng)S1工作S2截止時(shí)電路中的能量流動(dòng)方向相反。經(jīng)過分析可知,S1和S2互補(bǔ)導(dǎo)通,且U1,U2間關(guān)系相同,變換器可逆性良好;且可實(shí)現(xiàn)平面坐標(biāo)系下的兩象限運(yùn)行。

    2 控制器設(shè)計(jì)

    由ST算法理論可知,ST由兩部分組成:滑模面是時(shí)間上的積分;滑模面是一個(gè)連續(xù)函數(shù),即:

    當(dāng)滿足 α>H/KM,λ2>2(αKM+H)/KM,0<ρ≤ 0.5,ST 有限時(shí)間收斂于滑模面原點(diǎn),其中,α,ρ,H,λ均為正常數(shù)。又因ST不需要任何有關(guān)滑模面在時(shí)間上的微分信息,若ρ=0.5,則系統(tǒng)將最大可能實(shí)現(xiàn)二階滑動(dòng)模態(tài)[9-11]??刂撇呗钥驁D如圖4所示。

    圖4 控制策略框圖

    取電流內(nèi)環(huán)滑模面s1,2=iL-Iref,電壓外環(huán)滑模面s3,4=V1,2-Iref。由李雅普洛夫穩(wěn)定性判據(jù)分別進(jìn)行穩(wěn)定性分析,可知當(dāng)滿足式(2)時(shí),系統(tǒng)是漸進(jìn)穩(wěn)定的。

    3 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)

    變換器設(shè)計(jì)要求見表1所列。

    表1 變換器參數(shù)

    3.1 MOSFET選擇

    根據(jù)表1的電路參數(shù),開關(guān)管開關(guān)頻率為40 kHz、最大需要承受電為120 V、電流為25 A,擇型號為IRFP4768PbF的N溝道增強(qiáng)型MOSFET。

    3.2 電感設(shè)計(jì)

    3.3 電容設(shè)計(jì)

    4 試驗(yàn)結(jié)果分析

    4.1 程序設(shè)計(jì)

    圖5給出了PWM信號中斷程序流程。在i時(shí)刻ePWM1和ePWM2計(jì)數(shù)器同時(shí)開始計(jì)數(shù),并觸發(fā)ADC轉(zhuǎn)換信號,i~i+1時(shí)刻間,共采樣10次并處理,同時(shí)在i+1時(shí)刻更新占空比輸出2路帶死區(qū)的互補(bǔ)PWM。

    圖5 PWM程序流程

    4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

    選 取 控制器參數(shù) α1, α2, α3, α4分別為 100,100,500,501 ;λ1, λ2, λ3, λ4分別為 0.15,0.11,6,1.28。實(shí)驗(yàn)平臺主要由上位機(jī)(CCS9.0)、可編程直流電源、電子負(fù)載、雙向DC/DC變換器和DSP28335控制電路等組成,如圖6所示。

    圖6 實(shí)驗(yàn)平臺

    圖7、圖8分別為Buck、Boost模式實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。由圖7和圖8可知,ST雙閉環(huán)算法具有良好的啟動(dòng)性能,系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間端、曲線平滑;負(fù)載/電源擾動(dòng)下,輸出電壓保持不變,系統(tǒng)魯棒性好。

    圖7 Buck模式實(shí)驗(yàn)結(jié)果

    圖8 Boost模式實(shí)驗(yàn)結(jié)果

    5 結(jié) 語

    本文針對半橋式雙向DC/DC變換器在電源/負(fù)載擾動(dòng)下的非線性問題,設(shè)計(jì)了基于ST算法控制器,確定了控制框圖,并在不同模式下對系統(tǒng)的啟動(dòng)、電源/負(fù)載擾動(dòng)情況下的性能進(jìn)行考核。結(jié)果表明系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng),系統(tǒng)紋波小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快、魯棒性強(qiáng)。

    猜你喜歡
    滑模雙向電源
    雙向度的成長與自我實(shí)現(xiàn)
    出版人(2022年11期)2022-11-15 04:30:18
    Cool Invention炫酷發(fā)明
    基于組合滑??刂频慕^對重力儀兩級主動(dòng)減振設(shè)計(jì)
    PMSM調(diào)速系統(tǒng)的自學(xué)習(xí)滑??刂?/a>
    并網(wǎng)逆變器逆系統(tǒng)自學(xué)習(xí)滑??箶_控制
    一種軟開關(guān)的交錯(cuò)并聯(lián)Buck/Boost雙向DC/DC變換器
    哪一款移動(dòng)電源充電更多?更快?
    陽光電源
    風(fēng)能(2016年12期)2016-02-25 08:46:10
    一種工作頻率可變的雙向DC-DC變換器
    基于雙向預(yù)測的圖像去噪
    河南科技(2014年19期)2014-02-27 14:15:24
    府谷县| 鲁山县| 博罗县| 梁河县| 苏尼特左旗| 宜春市| 莱芜市| 基隆市| 岑巩县| 额济纳旗| 于都县| 祁阳县| 军事| 寻甸| 江川县| 井研县| 库车县| 治多县| 华蓥市| 邵阳县| 博白县| 呼和浩特市| 威远县| 石景山区| 错那县| 德州市| 永城市| 平顶山市| 天水市| 上蔡县| 贞丰县| 大城县| 黑水县| 清水河县| 曲水县| 含山县| 凤翔县| 霍山县| 许昌市| 托克托县| 普定县|