外文翻譯---電動汽車dc-dc電源轉(zhuǎn)換器的原理、建模和控制-汽車設(shè)計-閱讀頁
2025-06-06 09:05本頁面
【正文】 ency characteristic ,logarithmic phasefrequency characteristic of controlled object Gp ( s). The curves ② and ⑤ are respectively the logarithmic gainfrequency characteristic , logarithmic phasefrequency characteristic of the feedback and measuring circuit joint the integral pensator. The curves ③ and ⑥ are respectively the logarithmic gainfrequency characteristic and logarithmic phasefrequency characteristic of the pensated openloop system. By Fig. 8 we know that the system is Imodel system. When the input doesn’ t change , there isn’ t steadystate error. It s original phasemargin frequency ω c = 1 016 rad/ s , phase margin γ = 176。 DCDC 變換器 。 數(shù)學模型 。一個是直流高壓電源采用高功率設(shè)備 ,如牽引電機和空調(diào)等。它的額定電壓 24 V或 12 V低壓供電 ,可由高電壓供電直流 直流變換器得到 在本文中 ,主要性能設(shè)計的是輸入電壓轉(zhuǎn)換器 ,范圍從直流 250 V 到直流 450 V,輸出直流電壓 24 V、最大輸出電流是直流 20 A,輸出精度為 1%。 1 直流 直流變換器的原理框圖 直流 直流轉(zhuǎn)換器 的 原理框圖 如 圖 1 所示， 電池 組 提供直流高壓輸入 Us， 低壓變頻器的輸出 是 Uo。這個轉(zhuǎn)換器是一個 負 電壓反饋閉環(huán)系統(tǒng) 。 2 功率開關(guān)電路 圖 2 所示電路的電源開關(guān)半橋接模式， L1 和 C1 構(gòu)成一個輸入濾波器來避免高頻脈沖反流， C2 和 C3 電容器與電阻 R1 和 R2分別構(gòu)成部分電壓回路， T1和 T2 是半導(dǎo)體開關(guān)， C6是一個分離直流電容器 ， T1是一個減少電壓的變壓器， L2 和 C7構(gòu)成一個輸出過濾器， RL 是負載電阻。 圖 2 電路的電源開關(guān)半橋接模式 1連接在腳 1和腳 9 之間適當?shù)碾娮韬碗娙輰崿F(xiàn)直流 — 直流變換器的補償。 圖 3 用于 PWM 控制電路的 SG3525 芯片 1 圖 41GBT 驅(qū)動電路原理 2建模和控制 2 2 1 對單位階躍函數(shù)輸入的開環(huán)系統(tǒng)響應(yīng)測量 測量原理框圖如圖５所示，基本方法是描述如下：①電壓反饋信號被切斷②調(diào)定值上的芯片 SG3525采用中等價值 Uio是每個脈沖密度達到大約 特，③ Uio 與 Ui 疊加產(chǎn)生正負矩形脈沖，使 Ui 振幅等于 倍 Uio，它將會使 Uo 容易被觀察去選擇矩形波的頻率，采用 f1=400 赫茲，④ Uo 的輸出波形如圖 6 所示，當f1=400 赫茲時，周期 T= 毫秒（ 5格），最大電壓值的時間約為 毫秒， Uo 為穩(wěn)定電壓幅值時為 1ms,峰 值超調(diào)為 1 格，每格在垂直方向代表 5V，通過這種方法，系統(tǒng)響應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入到一個單位階躍函數(shù)可以得到如下：峰值時間 tp= 峰值超調(diào) σ p = 1/ 2 = 50 %。 1 2 PID 調(diào)節(jié)器的設(shè)計 2 1 PID 調(diào)節(jié)器的原理方案及傳遞函數(shù) 直流 — 直流轉(zhuǎn)換器的抗擾動電源電壓和負載電流，以提高控制精度采用整體補償、積分補償器的原理如圖 7 圖 7 整體補償原則 它的傳遞函數(shù) Gc(s)=Ki/s=1/(RCs) ( 5 ) 由圖 7和公式 5 , R = 10 kΩ , C = F , Ki = 1/ ( RC) = 1/ (10 )= 1 000 2 2開環(huán)傳遞函數(shù)的繪制 該系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)是被控制對象的產(chǎn)品，反饋和檢測電路和整體補償器的傳遞函數(shù)，我們有 G( s) = Gc ( s) Gp ( s) Gb ( s) =104/s＊ 10/(s*s/32150*32150+2**s*s/32150+1) ( 6 ) 由公式 6 該系統(tǒng)圖如圖 8 所示，曲線①和④分別獲得對數(shù)頻率特性，對數(shù)相頻特性的控制對象 Gp ( s)，曲線②和⑤ 對數(shù)頻率特性分別獲得對數(shù)相頻特性的反饋和測量電路的整體補償關(guān)節(jié)。由圖 8 我們知道系統(tǒng)是自我模型系統(tǒng)，當輸入不改變，沒有穩(wěn)態(tài)誤差。 ,所以可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)性能的快捷順暢。 表一 當負載電阻 RL = 表二 當負載電阻 RL = 4總結(jié) ①由于采用的整體補償法，即使輸入電壓和負載變化，轉(zhuǎn)換器的輸出電壓 Uo 有 很高的精度； ②脈沖的寬度自動調(diào)整來實現(xiàn)變頻器輸出電壓不變，隨輸入電壓的增加脈沖的寬度將縮小，轉(zhuǎn)換器的效率下降，在設(shè)計 DCDC轉(zhuǎn)換器的過程中，當轉(zhuǎn)換器運作時我們必須減少脈沖寬度的可調(diào)范圍和是脈沖寬度更寬； ③反饋電路中電阻和電容器合理的價值必須選擇為能夠使反饋系統(tǒng)有足夠的增益和極限來保證控制系統(tǒng)可以順利進行調(diào)整 5參考文獻 [ 1 ] Cai Xuansan , Gong Shaowen. High2frequency electronics ( in Chinese) [ M] . Beijing : Science Press , 1994. 232 246. [ 2 ] Zhang Wang , Wang Shiliu. Automatic control principle (in Chinese) [M] . Beijing : Beijing Insti2 tute of Technology Publishing House , 1994. 71 72. [ 3 ] D’ Azzo J J . Linear control system analysis and design [M] . San Francisco : McGraw2Hill Book Company ,1981. 83 92.
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