Abstract ：

为了满足Buck变换器由待机或轻载向较大负载状态快速转换的需求，基于对传统平均电流控制Buck变换器的动态性能分析，提出了一种改进的适用于断续导通模式/连续导通模式过程的滑模PI混合控制策略。该策略电压外环依据系统状态和导通模式分别采用PI控制器和滑模控制器，其中稳态工况应用PI控制器，负载增大动态工况根据导通模式转换为滑模控制器，并通过统一校正的平均电感电流实现导通模式的准确判断。该混合控制策略可以有效结合PI控制与滑模控制各自的稳态与动态性能优势。仿真和实验结果表明，相比于传统平均电流控制，本策略动态响应时间缩短约65%,电压跌落减小35%以上。

Keyword ：

滑模控制 混合控制 导通模式 Buck变换器

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针对直升机时间域瞬变电磁(helicopter transient electromagnetic,HTEM)发射系统对电流响应快速跟踪的技术需求,提出一种基于Boost拓扑电路的峰值电流数字预测控制算法.通过采样当前开关周期的输入电压、输出电压和电感电流,预测下一个开关周期结束时刻的电感电流,进而推导出占空比,使电感电流在一个开关响应周期实现对参考值的跟踪,提高电流的瞬态响应速度,并通过伯德图对闭环系统的稳定性和快速性进行分析.控制算法不仅简单,而且易于在数字信号处理器(digital signal processors,DSP)上实现.最后,通过软件仿真和实验对提出的控制算法进行了验证.

Keyword ：

状态空间法 数字信号处理器 Boost变换器 峰值电流 小信号建模 预测控制

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为改善双有源桥(DAB) DC/DC变换器的工作性能,减小功率损耗,对电感电流的优化策略进行研究.通过分析双重移相(DPS)控制的DAB DC/DC变换器在全局条件下的各种工作模式,并建立了其数学模型.据此,使用拉格朗日乘数法求解各模式下实现最优电感电流的移相比组合,同时推导出由电压转换比和给定传输功率确定变换器运行模式的规则,以此提出一种使电感电流实现全局最优的控制模型.最后,基于Matlab/Simulink的仿真平台及TC212控制器搭建的实验平台进行验证,结果证明该控制模型可在全局范围内有效降低变换器的电感电流.

Keyword ：

双重移相 最优控制模型 电感电流 变换器

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双有源桥变换器电感电流的全局最优控制建模

Keyword ：

电感电流 双重移相 变换器 最优控制模型

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本发明公开了一种Buck变换器线性与非线性混合控制方法，该控制方法结合了PI控制的稳态性能优势与滑模控制的动态性能优势，通过在电感电流上升沿或下降沿中点处采样，对DCM模式和CCM模式平均电感电流值进行统一的公式计算，比较平均电感电流值与临界模式电感电流平均值的大小来判断Buck变换器工作模式，在发生DCM/CCM模式切换时，Buck变换器双闭环控制电压外环由PI控制立即切换为滑模控制，并在滑模控制下检测到输出电压恢复稳态后，立即切换回PI控制，并采用一种输出量预补偿的切换结构实现两种控制方法的平稳切换。

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一种两级式逆变电源的电感电流反馈路径二次谐波电流抑制方法，属于开关电源领域。两级式逆变电源中前级Buck变换器在直流母线电压反馈和电感电流反馈形成的双闭环基础上，添加带有陷波滤波器的逆变器输入电流前馈路径到电流调节模块中，陷波滤波器的特征频率为2fo，添加带有等效常数、虚拟电阻与带通滤波器的反馈路径到电压调节模块中，带通滤波器的中心频率为2fo，按照二次谐波电流抑制比要求得到反馈路径中所需虚拟电阻值。所述电感电流反馈路径方法无需添加硬件结构，无需提升系统体积与成本，能够使得系统在拥有快速动态响应的前提下，使得二次谐波电流抑制能力提升50％以上。

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在轻载或空载情况下,倍流整流电路因其二次侧电流仍能在逆变桥输出为零状态时反射到一次侧,增强了变压器一次侧电流,为变换器在轻载或空载情况下实现软开关提供了有利条件.该变换器可以在不需要谐振电感或变压器漏感的情况下,将滤波电感电流反射到一次侧,实现全开关管的零电压开关.此外,倍流整流变换器可以有效克服全波整流软开关变换器存在占空比丢失的问题.鉴于倍流整流变换器的优点,它常被用于低压大电流场合.因此,通过PSpice软件对该倍流整流电路进行仿真研究,以此为实际电路的搭建提供依据.

Keyword ：

PSpice软件 移相全桥 倍流整流

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电容储能式螺柱焊机负载电容容量大,一次焊接过程电容能量完全释放,新一次的焊接过程会再次对电容充电,这种纯容性脉动负载对充电过程的功率因数校正需求更迫切.储能式螺柱焊机的储能电容容量大,电容端电压上升缓慢,对其充电的反激变换器不能很快地建立稳定状态,电感电流在变换器中逐渐累积形成畸变电流.提出一种前级反激变换器,后级两电容交替对负载电容充电的两级PFC充电方案,利用逻辑电路控制开关管的动作时序,详细介绍了主电路、控制电路及其仿真分析.结果表明,该方案具有电感电流跟随基准电压效果好和充电速度快的优点,实现了对纯容性脉动负载充电过程的功率因数校正.

Keyword ：

时序电路 功率因数校正 大容量电容 两级PFC 储能螺柱焊机

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海洋电磁探测发射机通过向海底发射大功率变频的电磁波,来获取海底结构和矿产资源的分布规律,目前发射机存在效率低、发热严重等问题,为此采用软开关可控源电路来降低电路损耗.为了提高输出电磁波的瞬态性能,需建立可控源电路的数学模型,进行闭环控制.针对软开关可控源电路工作时状态多、直接建模困难问题,在硬开关可控源电路建模的基础上,通过分析输出滤波电感电流、变压器漏感、输入电压对软开关可控源电路占空比变化的影响,建立了软开关电路的小信号模型,最后通过仿真和实验验证了模型的正确性和有效性.

Keyword ：

可控源电路 海洋电磁探测发射机 硬开关 软开关

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主要研究了数字控制的实际应用情况以及脉宽调制(PWM)正弦波逆变器的特点,包括电流内环电压外环的双闭环控制。在建立逆变器控制系统状态空间模型的基础上,详细分析了外环为输出电压,内环为电感电流加负载电流前馈控制对应的控制策略的稳定性和动态响应。先对控制系统直接离散化,再利用极点配置的方法进行系统参数设计。从响应速度、外特性、稳定性方面进行了具体分析,结果说明在离散域里双环控制逆变器具有较好的动态响应速度和输出外特性。最后通过实验验证和仿真波形分析,证明这种双环控制技术能满足各项性能指标要求。

Keyword ：

数字控制 双环控制 状态观测器 极点配置 PWM逆变器 扰动观测器

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