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1、南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文雙輸入Buck變換器的單周期控制姓名：楊東升申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：電力電子與電力傳動指導(dǎo)教師：阮新波201103南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在可再生能源聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中，采用一個多輸入直流變換器(Mul卸le．InputConverter，MIC)代替多個單輸入直流變換器可以簡化電路結(jié)構(gòu)，減低系統(tǒng)成本。采用MIC構(gòu)成的可再生能源聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)是一個典型的多輸入一多輸出的耦合系統(tǒng)，而且由于存在多個輸入源，該系統(tǒng)需要進(jìn)行能量管理，這使得MIc通常存在多個工作模式，因此該系統(tǒng)的控制閉環(huán)設(shè)計十分復(fù)雜。本文研究雙輸入Buck變換器的單周期控制，
2、試圖簡化閉環(huán)設(shè)計，并提高變換器的動態(tài)響應(yīng)。本文首先介紹雙輸入Buck變換器的工作原理，討論了基于能量管理的各種工作模式，然后針對各工作模式的控制要求，提出了單周期控制的實現(xiàn)電路。在此基礎(chǔ)上，提出工作模式之間平滑切換的方法，使變換器能夠根據(jù)可再生能源的供電能力和負(fù)載所需功率的不同，在相應(yīng)的工作模式之間平滑切換，以便能夠優(yōu)先利用可再生能源。為了減小雙輸入Buck變換器的電感電流脈動，以提高變換效率，本文提出一種交錯雙沿調(diào)制方法。由于傳統(tǒng)的單周期控制器屬于后沿調(diào)制，本文對其進(jìn)行改進(jìn)，實現(xiàn)了單周期控制的雙沿調(diào)制。本文對雙輸入Buck變換器進(jìn)行了小信號建模。由小信號模型可知
3、，由于兩路輸入源共用一個輸出濾波器，若采用傳統(tǒng)的線性載波調(diào)制方式，l撐源輸入電流環(huán)和輸出電壓環(huán)相互之間是耦合的，電流調(diào)節(jié)器和電壓調(diào)節(jié)器的設(shè)計十分困難；而采用單周期控制，可以消除這兩個環(huán)路之間的相互耦合，而且不需要電流調(diào)節(jié)器。由于輸出電壓環(huán)在兩個工作模式下的設(shè)計條件相同，故大大簡化了輸出電壓調(diào)節(jié)器的設(shè)計。本文最后完成了一臺800W的原理樣機(jī)，詳細(xì)給出了主電路和單周期控制電路的參數(shù)設(shè)計，并進(jìn)行了實驗驗證。實驗結(jié)果驗證了本文所提出的單周期控制方法的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能及其能量管理策略的可行性，并且交錯雙沿調(diào)制可大大減小電感電流。關(guān)鍵詞：可再生能源聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，多輸入變換器，單
4、周期控制，小信號建模，閉環(huán)設(shè)計，交錯雙沿調(diào)制雙輸入Buck變換器的單周期控制ABSTRACTInhybridpowersystems，theuseofamultiple-inputconverter(MIC)insteadofseveralsingle-inputconvertel瞎leadstosimplercircuitandlowercost．Theenel"gymanagementisalwaysrequiredfortheMICstomakethemostutilizationofrenewableenergy．So，theMIC-basedhybrid
5、powersystemisatypicalmul邱le-inputmultiple-output刪嗍o)couplingsystem,andithasmul卸leoperatingmodes．Asaresult,thedesignofthecontrollersisverycomplicated．Thispaperproposesone-cyclecontrol(occ)forthedouble—inputbuckconverter(DmC)toeliminatetheinteractionsofthecontrolloopsandthustosimplifyth
6、edesignofthecontroller．Inthethesis，theoperatingprincipleandtheoperatingmodesoftheDIBCaleanalyzed．ThentheimplementationoftheOCCfortheDIBCunderdifferentoperatingmodesisproposed,andthemode位ansferingcircuitisfurtherproposedtorealizeseamlessmodetransition,accordingtoavailablerenewableenerg
7、yandtheoutputpower．Inordertominimizetheinductorcurrentripple，thisthesisdiscussestherelationshipbetweentheinductorcurr衄trippleandthephasedifferenceamongthedrivesignalsofthetwoswitches，andaninterleaveddual-edgemodulationisproposed．Andthentheimplementationoftheinterleaveddual-edgemodulat
8、ionfo
