基於雙緣調製的開關功率變換器數字控制技術研究

《基於雙緣調製的開關功率變換器數字控制技術研究》是依託西南交通大學，由周國華擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於雙緣調製的開關功率變換器數字控制技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：周國華
• 依託單位：西南交通大學

項目摘要

針對單緣調製開關功率變換器存在穩壓精度差、穩定性能差、瞬態回響慢等不足，提出並研究基於雙緣調製的開關功率變換器數字控制技術，主要內容包括：(1)研究雙緣調製開關功率變換器的數字控制技術及其算法，揭示其控制規律和過程機理，使其同時獲得優異的穩態性能、瞬態性能和穩定性；(2)調查並分析調製方法與控制技術有機結合後的對稱性和對偶性，實現雙緣調製的歸一化以及雙緣調製開關功率變換器的數字控制技術的歸一化，揭示各種控制技術和調製方法之間的本質區別；(3)建立雙緣調製開關功率變換器的動力學分析模型，並研究其動力學特性和大信號特性，判斷電路參數、調製方法、控制技術等對開關功率變換器性能的影響效應，挖掘它們相互之間的內在聯繫。最後，搭建計算機仿真模型和研製實驗裝置，對理論分析進行仿真研究和實驗驗證，完善基於雙緣調製的開關功率變換器數字控制技術的理論體系。

結題摘要

為了克服傳統單緣調製開關功率變換器存在穩壓精度差、穩定性能差、瞬態回響慢等不足，本項目研究基於雙緣調製的數字控制開關功率變換器並提高其穩壓精度、瞬態回響速度、系統穩定性等指標，以及研究調製方式、控制技術對開關功率變換器性能的影響具有重要意義。項目的主要研究內容包括：開關功率變換器數字控制技術研究；開關功率變換器雙緣調製、數字控制技術的歸一化；開關功率變換器的動力學建模與分析。獲得的重要成果如下：(1) 提出了基於雙緣調製的開關變換器數字均值電壓/均值電感電流型、數字均值電壓型、數字均值電容電流型、數字均值電壓/均值電容電流型等控制技術和算法，使開關變換器同時獲得了優異的穩態性能、瞬態性能和系統穩定性；(2) 揭示了調製方法與控制技術有機結合後的對稱性和對偶性，實現了調製方法的歸一化以及基於歸一化調製的開關變換器數字控制技術；(3) 獲得了單緣、雙緣調製開關變換器的精確動力學特性分析模型，揭示了電路參數、調製方法、控制技術等對開關變換器性能的影響機理。此外，圍繞提高變換器穩壓精度、瞬態回響速度、系統穩定性等指標，本項目拓展了研究對象、豐富了調製與控制方法、對比了模擬與數字控制、延伸了負載類型，進一步開展了相應的研究工作，也獲得了一些重要的研究成果。本項目的開展推動了開關功率變換器控制技術及其動力學的理論研究，促進了電力電子控制系統的多樣化、實用化發展。