论文部分内容阅读
车载充电机提供了电网与电动汽车动力电池直接联系的接口,其前级的功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)电路可以有效抑制电网的谐波污染。传统车载充电机PFC电路多采用平均电流控制。这种控制因电压环带宽过低导致系统动态响应缓慢而且稳定性能较差,致使输出电容寿命降低,影响变换器的可靠性。因此需要采用一种新的控制策略来解决这一问题。本文以交错并联Boost PFC为研究对象,针对其传统平均电流控制中的动态响应问题,将离散时间系统的最优控制理论引入变换器中,并基于变换器的离散状态空间模型建立变换器的离散能量函数并设计控制器,通过理论分析和仿真研究的方法证实了交错并联Boost PFC离散能量函数控制方法的可行性。在离散能量函数控制实现过程中,其峰值功率检测器存在延时问题和潜在正反馈问题。本文针对这两个问题对离散能量函数控制系统做了优化,通过改进系统参考值的选取提升了系统的控制稳定性。本文在仿真和硬件设计的基础上,搭建了交错并联Boost PFC样机,对比了数字平均电流控制和离散能量函数控制在宽范围输入和多种带载条件下的工作性能,验证了改进后的离散能量函数控制在提升系统动态响应和稳定性方面的优势。