級(jí)聯(lián)系統(tǒng)作為分布式電源系統(tǒng)中最基本的模塊聯(lián)接方式，其穩(wěn)定性決定了整個(gè)分布式系統(tǒng)能否穩(wěn)定運(yùn)行。即使保證了每個(gè)模塊可獨(dú)立穩(wěn)定運(yùn)行，模塊在級(jí)聯(lián)后也可能出現(xiàn)系統(tǒng)性能下降甚至不穩(wěn)定的情況。因此預(yù)先對(duì)級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性做出分析對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。本文根據(jù)狀態(tài)空間平均法，針對(duì)CCM模式下能量單向傳遞的電壓-電壓型DC/DC變換器及其級(jí)聯(lián)系統(tǒng)小信號(hào)、大信號(hào)穩(wěn)定性分別進(jìn)行了研究。本文首先介紹了狀態(tài)空間平均法的基本原理以及變換器的小信號(hào)穩(wěn)定性，并仿真驗(yàn)證了小信號(hào)穩(wěn)定性與大信號(hào)穩(wěn)定性之間的關(guān)系；其次根據(jù)狀態(tài)空間平均法建立了補(bǔ)償器及變換器拓?fù)涞拇笮盘?hào)時(shí)域及頻域模型，并以電壓閉環(huán)控制的Buck電路切載為例驗(yàn)證該模型的有效性及模型的適用范圍；最后通過(guò)Nyquist穩(wěn)定判據(jù)證明了DC/DC變換器級(jí)聯(lián)系統(tǒng)小信號(hào)穩(wěn)定的充要條件，并通過(guò)仿真分析對(duì)輸入濾波器-Buck級(jí)聯(lián)系統(tǒng)充要性判定條件的進(jìn)行了驗(yàn)證，同時(shí)通過(guò)狀態(tài)空間平均法建立了級(jí)聯(lián)系統(tǒng)大信號(hào)模型。本文通過(guò)狀態(tài)空間平均法建立了DC/DC變換器及其級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的大信號(hào)時(shí)域及頻域模型。同時(shí)利用該模型準(zhǔn)確求解出變換器大信號(hào)響應(yīng)解析解并給出了該模型的具體適用范圍。 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電壓-電壓型變換器輸入輸出變量圖

-100102030Mangitdue(dB)Frequency (HZ)101102103104105180225270315360405System: GPhase Margin (deg): 59.3Delay Margin (sec): 1.64e-005At frequency (HZ): 1e+004Closed Loop Stable? YesPhase(dg)e圖 2-7 小信號(hào)穩(wěn)定 Boost 電路電壓環(huán)路增益 Bode 圖圖 2-8 給出了在 Simulink 下搭建的 Boost 電路開(kāi)關(guān)模型仿真圖。其中 中過(guò)零比較器采用 Simulink 庫(kù)中的滯回比較器模塊實(shí)現(xiàn)，通過(guò)設(shè)定環(huán)于三角波載波幅值5V 以實(shí)現(xiàn)過(guò)零比較器功能，這里設(shè)定環(huán)寬為0.00到開(kāi)關(guān)模型仿真的效果，離散 PID 模塊的采樣時(shí)間設(shè)定為開(kāi)關(guān)周，即710 s 。采用 ode23s 變步長(zhǎng)仿真算法，設(shè)定最大步長(zhǎng)為710 s 。

-60-40-2002040Mgniatdeu(dB)補(bǔ)償后Buck電路開(kāi)環(huán)傳函bode圖Frequency (HZ)101102103104105-180-135-90-450System: GPhase Margin (deg): 21.4Delay Margin (sec): 6.72e-006At frequency (HZ): 8.84e+003Closed Loop Stable? YesPashe(eg)d圖 2-13 小信號(hào)穩(wěn)定 Buck 電路電壓環(huán)路增益 Bode 圖 Simulink 下搭建 Buck 電路開(kāi)關(guān)模型仿真電路如圖 2-14 所示。系= 0.01s時(shí)刻由滿載切至半載的輸出電壓波形如圖 2-15 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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