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基于Lyapunov间接法分析的恒功率负载电源变换器宽稳定控制策略被引量：12: 2017年; 在航空航天供电系统中,随着变换器负载和电动机负载的不断增加,恒功率负载在用电设备中所占的比重越来越大。这种负载因内部闭环控制而呈现恒功率特性,是导致系统不稳定的主要原因之一。而应用于航空航天的独立电源变换系统,由于受到体积和重量的限制,对变换器的设计提出了更高的要求。本文提出一种基于前级电感电流的高频分量直接注入占空比的补偿方法,不仅可以减小供电系统中母线滤波电容尺寸,还能使因恒功率负载造成的不稳定现象得到抑制,提高系统稳定工作范围。以现代飞机直流供电系统中常见的Boost变换器为例,建立系统的状态空间模型,并利用Lyapunov间接法分析系统的稳定性,最后给出仿真及实验结果,验证了所提控制策略的正确性和可行性。结果表明,采用这种占空比补偿技术可在相同功率输出条件下,减少约8倍的母线滤波电容。; 庞圣钊皇甫宜耿郭亮Babak Nahid-Mobarakeh马睿; 关键词：恒功率负载多电飞机

一种采用高频电流前馈补偿的Boost变换器系统稳定方法被引量：3: 2016年; 在开关电源变换器设计中,经常会在功率输入端加入滤波器。输入滤波器可以减小或消除电磁干扰,消除变换器输入电流波形的开关谐波,还可用于在给定电压瞬间,保护变换器及其负载免受冲击而损坏,从而提高系统的可靠性。但是输入滤波器改变了系统的动态性能,与具有负阻抗特性的恒功率负载级联时,会造成系统的不稳定甚至可能产生谐振。该文提出了一种基于输入滤波器谐振频率处的高频电流前馈补偿技术,能够在不改变系统体积重量和原有控制结构的前提下,抑制系统的振荡和波形畸变。为了在振荡发生时能够保证电路正常工作,提出了一种具有冗余结构的Boost变换器拓扑。首先对系统的数学模型进行分析,然后给出仿真及实验结果,证明了所提控制策略与拓扑结构的正确性和可行性。; 庞圣钊皇甫宜耿郭亮Babak Nahid-Mobarakeh; 关键词：输入滤波器 BOOST变换器级联系统冗余结构

光伏用FIBC变换器稳定分析与谐振抑制方法: 2017年; 针对光伏发电系统输出电压低、功率不稳定、电压波动等电能质量问题,提出了一种二阶低通滤波器和高增益FIBC变换器的组合结构。为了解决滤波器和变换器级联可能造成的谐振现象,设计了一种可有效抑制谐振发生的稳定器,能够在不增加系统体积重量和功率损耗的前提下,抑制系统的振荡和波形畸变。首先建立了系统的数学模型,并利用Lyapunov第一法对系统的稳定性能进行分析,证明了该方法的可行性。仿真结果验证了所提控制策略和拓扑结构的正确性和有效性。; 庞圣钊皇甫宜耿郭亮骆光照Babak Nahid-Mobarakeh; 关键词：光伏发电级联结构谐振抑制

一种鲁棒双向直流变换装置的高阶滑模控制器（英文）被引量：7: 2019年; 随着新能源发电技术的发展,双向直流变换器(BDC)因其能量双向流动的特点而被广泛应用于航空航天、充放电控制和电动汽车等领域.由于在上述应用工况下,能源间歇性输入、负载随机性扰动、功率流向切换均会对系统母线电压产生干扰,因此对控制器的鲁棒性要求较高.论文基于Super-Twisting高阶滑模算法,设计了一种互补脉冲宽度调制(PWM)型双向直流变换器的双闭环强鲁棒控制系统.阐明了Super-Twisting相比传统PI控制在鲁棒性和快速性优势的根本性原因,并基于一种类二次型李雅普诺夫函数,给出系统稳定条件,尤其是给出了更精确的Super-Twisting算法收敛时间的估计值.此外,通过等效控制线性化内环控制,解决了变换器应用中由于内环与变换器的非线性特性所导致的外环非线性算法参数设计复杂的问题,使系统外环亦可方便地采用Super-Twisting非线性算法,进一步提升了系统的鲁棒性.本文基于dSPACE半物理平台构建控制器,结合硬件电路进行实物实验平台的搭建.通过与传统PI双闭环控制对比,分别对母线负载扰动和功率流向切换进行了测试.最后通过仿真和实验验证了本文所设计控制器的有效性.; 皇甫宜耿郭亮梁艳李飞李钱; 关键词：双向变换器鲁棒性

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郭亮