基于模糊控制算法的双向dc-dc变换器的研究

《基于模糊控制算法的双向dc-dc变换器的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文基于模糊控制算法的双向DC-DC变换器的研究甘建徽指导老师李振强专业名称控制理论与控制工程学科门类工学论文提交日期2015年5月23日分类号密级公开UDC学校代码10594硕士学位论文题目基于模糊控制算法的双向DC-DC变换器的研究英文题目TheresearchbasedonthefuzzycontrolalgorithmofbidirectionalDC-DCconverter姓名甘建徽专业名称控制理论与控制工程学科门类工学指导老师李振强论文提交日期2015年5月23日论文答辩日期2015年5

2、月30日答辩委员会主席李春贵论文评阅人郭毅锋刘羽叶汉民广西科技大学硕士学位论文I摘要摘要随着整个汽车产业的发展，混合动力和纯电动型汽车将成为主流产品。无论是燃料电池还是蓄电池作为动力能源，双向DC-DC变换器都是实现该能量系统管理的关键性部件。在电动汽车能量管理控制系统当中，动力部分需能时，双向DC-DC变换器通过对蓄电池升压提供能量；当电动机馈能时，双向DC-DC变换器通过降压，把多余的能量给蓄电池充电，回收能量。对于纯电汽车来说，蓄电池的输出电压值并不是一个恒定的，它是随着蓄电池可用容量（SOC)的改变

3、而改变。双向DC-DC变换器通过控制输出稳定的电压值，延长蓄电池使用的寿命。电动汽车在运行时，工况情况复杂；工作变换范围大。同时，DC-DC变换器本身属于非线性系统对用于传统的比例-积分（PI）单回路反馈控制并不能达到满足的效果。因此，运用其它智能控制策略对双向DC-DC变换器的反馈控制研究有着现实的重要意义。本文通过采用状态空间平均法对双向DC-DC变换器建立系统的传递函数模型，并运用传统的经典控制理论分析与设计电压型和电流型反馈控制器；仿真验证其实现的可行性。在理论分析与仿真验证一致的情况下，设计一款5

4、0W以下小功率双向DC-DC变换器。在此基础上，搭建1KW以上的大功率车用双向DC-DC变换器。通过TMS320F28035芯片实现比例-积分（PI）控制算法，以电子负载模拟电动汽车工作环境，并调节比例-积分（PI）控制器的参数以满足变换器的动态性能。对于双向DC-DC变换器这种非线性系统，随着负载大范围的变动时，系统的模型参数也跟着改变。传统比例-积分（PI）控制器总是难于实现系统大范围稳定。模糊逻辑控制策略把系统当做一个模糊系统，通过再反复实验的基础上，对于系统的输入模糊变量与输出模糊变量之间关系建立模

5、糊规则。它能够对于非线性系统有效的调节。因此，本文尝试使用模糊控制器来实现双向DC-DC的闭环控制。最后，基于理论研究分析、仿真实验验证、并以实用性为目的来设计车用型大功率双向DC-DC变换器。关键词：电动汽车；PI控制器；模糊控制I广西科技大学硕士学位论文AbstractAbstractWiththedevelopmentofthewholecarindustry,hybridandelectricvehicleswillbecomemainstreamproducts.Bothfuelcellandba

6、tteryasapowersource,thebidirectionalDC-DCconvertertechnologyistoimplementthefunctionofkeycomponents.Inelectricvehicleenergymanagementcontrolsystem,motorcanneed,thebidirectionalDC-DCconverterbasedonthebatteryboosterprovideenergy;Whenmotorcanfeed,theDC-DCcon

7、verterstep-down,themotorproduceexcessenergytothebatterycharging,reachonenergyrecovery.Forpurecharge,theoutputofthebatteryvoltageisnotaconstant,itiswiththechangeofthebatterycapacity(SOC),thebidirectionalDC/DCconverterbycontrollingthestableoutputvoltage,prol

8、ongingthelifeofthebattery.Electriccarsatruntime,itsconditioniscomplex;theirMotorwithlargerangeofloadtransformation;Atthesametime,theDC-DCconverteritselfbelongstononlinearsystem;Thetraditionalproportional-inte