侯聶，宋文勝，武明義
DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.2016.09.021
圖1 ?傳統(tǒng)移控制方法示意圖
該負載電流前饋控制方法結構如圖2所示，在每個開關周期的起始時刻，控制系統(tǒng)同時采集輸出電壓Uo??和負載電流io?，輸出電壓給定值U*o?與其實際值Uo??的差值經過PI控制器得到虛擬輸出電壓給定值U*p?，考慮到U*p?與輸出電壓Uo?的正相關性，可視之為虛擬輸出電壓給定值來保證輸出電壓的穩(wěn)定。然后，根據輸出電壓給定值U*o?、虛擬輸出電壓給定值U*p?、輸出電壓Uo?以及負載電流io?得到相移控制量D，其控制模型如式(1)所示。
圖2 ?DAB DC-DC變換器負載電流前饋控制結構示意圖
為了驗證該電流前饋控制方法對變換器電感參數的無依賴性，搭建硬件在環(huán)半實物實驗平臺，設置負載每間隔0.1s突變一次，電阻由15Ω突變到20Ω，再由20Ω突變到15Ω，這樣循環(huán)切換負載。圖3(a)、(b)分別給出了電感為1.5 mH和1.75 mH時，在電流前饋控制方法下，輸出電壓Uo?、負載電流io?和電感電流iL的實驗波形圖。
圖3 ?不同電感參數下負載突變Uo?、io??和iL?的實驗波形
為進一步驗證在負載變化時，采用本文提出的負載電流前饋控制方法能提高雙向全橋DC-DC變換器的動態(tài)響應性能，搭建基于TMS320F28335控制器的實物實驗平臺，其實物照片如圖4所示。
圖4全橋隔離DC/DC變換器實物實驗平臺
基于圖4所示實驗平臺進行實驗，圖5(a)、 (b)分別給出負載突增(負載電阻由20Ω變換到15Ω)，負載突減(負載電阻由15Ω變換到20Ω)的實驗波形。
圖5 負載突變時輸出電壓、電感電流和負載電流實驗波形
Hou Nie, Song Wensheng, Wu Mingyi. A load current feedforward control scheme of dual active bridge DC/DC converters[J]. Proceedings of the CSEE, 2016,36(9): 2478-2485(in Chinese).
西南交通大學列車控制與牽引傳動研究室建立于2000年，以國家重點(培育)學科“電力電子與電力傳動”為依托，以軌道交通行業(yè)為背景，重點開展“電力電子與電力傳動”、“軌道交通自動化與電氣化”博士點方向的教學和科研工作。主要研究方向為電力牽引傳動控制、列車運行優(yōu)化控制與仿真技術。自2000年以來，研究室針對列車牽引傳動與運行控制方面的關鍵技術，對列車牽引傳動控制與調制、牽引傳動系統(tǒng)半實物建模與實時仿真、列車輔助駕駛與優(yōu)化操縱控制等進行深入研究。近年來，先后主持國家自然科學基金項目4項、國家科技支撐計劃項目子課題5項，鐵道部重點項目以及企業(yè)技術開發(fā)項目30余項，發(fā)表論文150余篇，其中SCI/EI檢索80余篇；先后出版國家“十一五”規(guī)劃教材《電力牽引交流傳動及其控制系統(tǒng)》和學術專著《電力牽引交流傳動控制與調制技術》，申請專利受理20余項，已獲取專利授權4項，軟件著作權3項，已培養(yǎng)畢業(yè)博士10人，碩士80余人。
侯聶(1990)，男，碩士研究生，從事電力電子變換器的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)優(yōu)化控制方面研究及其應用。
宋文勝(1985)，男，工學博士，講師，碩士生導師，西南交通大學首屆“雛鷹學者”計劃入選者。分別于2006、2011年獲得西南交通大學電子信息工程專業(yè)學士學位、電力電子與電力傳動專業(yè)博士學位。先后于2009、2015年在美國加州大學歐文分校、加拿大阿爾伯塔大學訪問學習。近年來，主持國家自然科學（面上）基金1項、國家自然科學（青年）基金1項、企業(yè)技術開發(fā)項目3項；主研國家自然科學（面上）基金1項、主研完成國家科技支撐計劃子課題3項，企業(yè)合作技術開發(fā)項目3項。在《IEEE Trans. Power Electronics》、《IEEE Trans. Industrial Electronics》、《IET Power Electronics》、《中國電機工程學報》等國內外期刊發(fā)表EI期刊論文50余篇，其中SCI收錄10篇。申請發(fā)明專利10余項。曾獲“2015年度《中國電機工程學報》優(yōu)秀作者”、“2015年度《Journal of Modern Power Systems and Clean Energy》期刊優(yōu)秀審稿人”。
