基于数字控制的双向直流变换装置的设计
4 Bi Buck-Boost直流变换仿真与试验
4．1 仿真结果分析
在Matlab／Simulink仿真软件环境下构建仿真程序。仿真参数为：功率80 kW，输入直流侧通过三相交流整流获得，输出直流侧电压要求为(800±16)V，负载为电阻性负载。控制模式采用电流模式，VS1与VS2采用互补PWM触发，频率为1 kHz，设置死区时间为2μs。负载电阻8 Ω时启动电源模块，稳定后，通过调节电阻于0．5 s时突降50％额定负载，于1 s时再突加50％的额定负载，其仿真波形如图3所示。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/159636.htm
由图3所示仿真曲线可知，所设计系统具有良好的耐压特性，超调小于3％，上升时间0．1 s；对出现的突加减负载扰动具有良好的抑制作用，暂态电压恢复时间小于0．2 s。同时系统的稳态性能也较好，电压纹波系数小于2％；储能电感和滤波电容的电流波动小。
4．2 试验结果分析
突加、减50％额定负载的试验曲线如图4所示，其中iL为负载电流。
试验采用具有反并联二极管的IGBT半桥器件构成的功率为80 kW试验样机。控制芯片采用TMS320F28335，该处理器处理能力和处理速度有
明显提高，有利于复杂形式调节器的应用；驱动采用2SD315AI-33驱动板，试验电路输入、输出电容采用500μF／1 500 V的电解电容。测试仪器为DL750示波记录仪。可见，试验波形与仿真波形基本一致，验证了参数设计和仿真方法的正确性，同时也验证了所设计的非PID增量式数字调节器算法的正确性。
5 结论
通过对Bi Buck-Boost直流变换装置的设计及仿真、试验研究，获得以下结论：首先，采用了工程设计法设计调节器参数简单快捷，便于工程实践；其次，通过对一般传函结构的调节器增量式算法的推导，实现了非PID调节器的数字化实现。仿真和试验结果均具有良好的动态性能和稳态性能，为大功率双向DC／DC变换装置的设计奠定了基础。
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