第
卷
第
期
年
月
西
安
交
通
大
学
学
报
'
收稿日期
:
。
作者简介
:
谢桢
(
-),
男
,
博士生
;
付立军
(
通信作 者
),
男
,
教授
,
博士 生导 师
。
基金 项目
:
国
家重点基础研究发展计划资助项目
(
);
国家自然科学基金创新研究群体 基金 资助 项目
(
);
新世 纪优 秀
人才支持计划资助项目
(
)。
网络出版时间
:
网络出版地址
:
:
/
/
/
DOI
:
/
三电平直流变换器全模式小信号建模和控制器设计
谢桢
,
付立军
,
肖飞
,
艾胜
,
吕昊
(
海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室
,
,
武汉
;
海军装备研究院
,
,
北京
)
摘要
:
为了设计性能优良的直流变换器稳压输出控制器
,
在分析三电平
桥直流 变换 器的 电路拓
扑和移相
原理的基础上
,
分别给出了一个开关周期内电流连续模式
(
)
和电 流断 续模 式
(
)
下变换器的所有工作模态
,
并基于状态空间平均法和开关网络平均法建立了变 换器 在两 种
模式下的小信号数学模型
,
并通过仿真验证了模型的正确性
。
基于小信号数学模型
,
设计了三电平
桥直流变换器的双闭环模式自适应比例积分
(
)
控制器
,
并结合传统双闭环
控制器进行了对
比试验研究
。
结果表明
:
模式切换是造成系统输出动态性能不好的原因
,
而新型控制器能够通过模
式检测实时调整控制 器 参 数
,
所 以 比 传 统 控 制 方 法 在 突 然 加 载 过 程 中 的 输 出 电 压 最 大 跌 落 减 小
,
动态性能得到提高
。
关键词
:
三电平
桥
;
移相脉冲宽度调制
;
小信号模型
;
控制
中图分类号
:
文献标志码
:
文章编号
:
(
)
AllModeSmallSi
g
nalModelandControllerof
Three-LevelDC DCConverter
,
,
,
,
(
,
,
,
;
,
,
)
Abstract
:
/
,
,
,
,
,
,
Ke
y
words
:
;
;
;
三电平拓扑结构的大功率电能变换装置已经在
中高压大功 率 交 流 传 动
、
分 布 式 发 电
、
高 压 直 流 输
电
、
新能源等 领 域 得 到 了 广 泛 应 用
[
]
。
文 献
[
]
首
次提出三电平直流 变 换 器
,
该变 换器 属于 一种中点
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