[發明專利]DC-DC變換器并聯系統的穩定性分析方法

有效

• 申請號: 201710339662.5
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107317321B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 李虹;任芳;張波;呂金虎;鄭瓊林;郝瑞祥;林飛;楊中平;孫湖
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02M3/158
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

1.一種DC-DC變換器并聯系統的穩定性分析方法，所述DC-DC變換器并聯系統包括多個并聯的DC-DC變換器，其特征在于，包括以下步驟：

對所述DC-DC變換器并聯系統進行平均建模，以獲取所述DC-DC變換器并聯系統的大信號等效模型；

根據Floquet理論，利用所述DC-DC變換器并聯系統的大信號等效模型來判斷所述DC-DC變換器并聯系統的穩定性；其中，所述根據Floquet理論，利用所述DC-DC變換器并聯系統的大信號等效模型來判斷所述DC-DC變換器并聯系統的穩定性的步驟具體包括：

根據所述大信號等效模型獲得DC-DC變換器并聯系統的系統狀態方程；

其中，輸出電壓經過電壓采樣電路得到的采樣信號與參考電壓比較后得到了電壓誤差信號，經過電壓控制器得到第一控制電壓，此為電壓外環；電感電流經過電流采樣電路得到的采樣信號與所述控制電壓比較后得到的電流誤差信號，經過電流控制器得到第二控制電壓，最后經過脈寬調制器得到占空比，此為電流內環；

利用所述系統狀態方程求出DC-DC變換器并聯系統在穩態周期解處的雅可比矩陣；

根據Floquet理論，利用穩態周期解處的雅可比矩陣求得DC-DC變換器并聯系統的狀態傳遞矩陣；

基于Floquet理論的穩定性判據，利用狀態傳遞矩陣的特征值來判斷DC-DC變換器并聯系統的穩定性；

其中，所述系統狀態方程的公式為：

其中，t為時間，R_o為系統的輸出電阻，C為系統的輸出電容，V_m為三角載波的幅值，u_o為系統的輸出電壓，u_cv為電壓外環的控制電壓，V_in為系統的輸入電壓，V_ref為系統的參考電壓，H_v為電壓采樣電路的增益，k_Pv和k_Iv分別為電壓控制器的比例系數和積分系數，L_i為變換器的電感，i_Li為變換器的電感電流，d_i為變換器的占空比，H_ci為電流采樣電路的增益，k_Pci和k_Ici分別為電流控制器的比例系數和積分系數，以及i＝1,2,...,N；

其中，所述狀態傳遞矩陣表示為：

F＝e^A(t)T，

其中T為系統的周期，B_ij表示的是矩陣A(t)中第i行第j列的分塊矩陣，以及i＝0,1,2,...,N，j＝0,1,2,...,N；

矩陣A(t)中的各分塊矩陣為：

1)

2)其中j＝1,2,...,N，

3)其中i＝1,2,...,N，

4)其中i＝1,2,...,N，

5)其中i＝1,2,...,N,j＝1,2,...,N,i≠j。