基于數字控制的雙向直流變換裝置的設計
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4 Bi Buck-Boost直流變換仿真與試驗
4．1 仿真結果分析
在Matlab／Simulink仿真軟件環境下構建仿真程序。仿真參數為：功率80 kW，輸入直流側通過三相交流整流獲得，輸出直流側電壓要求為(800±16)V，負載為電阻性負載。控制模式采用電流模式，VS1與VS2采用互補PWM觸發，頻率為1 kHz，設置死區時間為2μs。負載電阻8 Ω時啟動電源模塊，穩定后，通過調節電阻于0．5 s時突降50％額定負載，于1 s時再突加50％的額定負載，其仿真波形如圖3所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/159636.htm
由圖3所示仿真曲線可知，所設計系統具有良好的耐壓特性，超調小于3％，上升時間0．1 s；對出現的突加減負載擾動具有良好的抑制作用，暫態電壓恢復時間小于0．2 s。同時系統的穩態性能也較好，電壓紋波系數小于2％；儲能電感和濾波電容的電流波動小。
4．2 試驗結果分析
突加、減50％額定負載的試驗曲線如圖4所示，其中iL為負載電流。
試驗采用具有反并聯二極管的IGBT半橋器件構成的功率為80 kW試驗樣機。控制芯片采用TMS320F28335，該處理器處理能力和處理速度有
明顯提高，有利于復雜形式調節器的應用；驅動采用2SD315AI-33驅動板，試驗電路輸入、輸出電容采用500μF／1 500 V的電解電容。測試儀器為DL750示波記錄儀。可見，試驗波形與仿真波形基本一致，驗證了參數設計和仿真方法的正確性，同時也驗證了所設計的非PID增量式數字調節器算法的正確性。
5 結論
通過對Bi Buck-Boost直流變換裝置的設計及仿真、試驗研究，獲得以下結論：首先，采用了工程設計法設計調節器參數簡單快捷，便于工程實踐；其次，通過對一般傳函結構的調節器增量式算法的推導，實現了非PID調節器的數字化實現。仿真和試驗結果均具有良好的動態性能和穩態性能，為大功率雙向DC／DC變換裝置的設計奠定了基礎。
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