Buck變換器主電路參數(shù)在線辨識(shí)方法的研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越關(guān)鍵，電力電子變換器故障帶來(lái)的損失也變得不可接受。如今電力電子變換器的可靠性問(wèn)題已成為電力電子領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題。對(duì)電力電子變換器實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)是提高變換器系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，降低運(yùn)行和維修成本的重要手段之一。變換器的主電路參數(shù)包含了豐富的變換器狀態(tài)信息，對(duì)其進(jìn)行在線辨識(shí)，能夠?qū)崟r(shí)的為狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供有效的信息。本文圍繞電力電子變換器主電路參數(shù)在線辨識(shí)問(wèn)題進(jìn)行了一系列研究。
　　電容是變換器中最容易

2、失效的器件之一，本文提出了一種在線辨識(shí)Buck變換器輸出電容的方法。通過(guò)對(duì)考慮了各種電路寄生參數(shù)的連續(xù)導(dǎo)通模式(continuous conduction mode，CCM)和斷續(xù)導(dǎo)通模式（discontinuous conduction mode，DCM） Buck變換器穩(wěn)態(tài)波形進(jìn)行分析，得到了電容和電容的等效串聯(lián)電阻(equivalent series resistance，ESR）與輸出電壓紋波的關(guān)系。根據(jù)這一關(guān)系，提出了一系列不

3、同辨識(shí)條件和不同采樣方法的電容辨識(shí)方法。為構(gòu)建完整的在線辨識(shí)系統(tǒng)，論文給出了變換器的穩(wěn)態(tài)判據(jù)和不同辨識(shí)條件下的工作模式判據(jù)，并給出了辨識(shí)系統(tǒng)的參考設(shè)計(jì)流程用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)。之后搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)該方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了方法的有效性以及參考設(shè)計(jì)流程的合理性。這種方法可以在變換器正常工作時(shí)進(jìn)行辨識(shí)，對(duì)變換器運(yùn)行無(wú)影響，是一種非侵入式的在線辨識(shí)方法。
　　同時(shí)對(duì)變換器主電路中多個(gè)元器件的參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，可以獲取更豐富的變換器狀態(tài)信息

4、。本文提出了一種基于觀測(cè)器的變換器主電路參數(shù)辨識(shí)方法。首先，基于離散時(shí)間切換系統(tǒng)的Lyapunov穩(wěn)定性理論，提出了一種用于離散時(shí)間系統(tǒng)參數(shù)估計(jì)的參數(shù)觀測(cè)器。之后以CCM Buck變換器為例介紹了用于參數(shù)觀測(cè)器設(shè)計(jì)的變換器離散模型建立方法。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了可以同時(shí)辨識(shí)CCM Buck變換器輸出電容，電容ESR，濾波電感，電感ESR和等效負(fù)載電阻的參數(shù)觀測(cè)器。之后通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性。該方法對(duì)采樣率要求低，且能在變換器正常