双有源桥变换器EPS双闭环仿真

双有源桥变换器 EPS 系统的双闭环仿真
建立 DAB 变换器模型
为了实现双有源桥 (DAB) 变换器 EPS 系统的双闭环仿真，在 MATLAB Simulink 中构建 DAB 模型是第一步。此模型应包括两个全桥逆变电路以及耦合电感，用于模拟实际硬件环境下的高频隔离特性[^1]。
% 初始化Simulink模型
new_system('DAB_Model');
open_system('DAB_Model');

% 添加必要的模块库
add_block('simulink/Power Systems/Fundamental Blocks/Machines/Synchronous Machine', 'DAB_Model/Half_Bridge_1');
add_block('simulink/Power Systems/Fundamental Blocks/Machines/Synchronous Machine', 'DAB_Model/Half_Bridge_2');
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设计电压电流双闭环控制器
对于 DAB 的控制策略而言，采用的是电压外环加电流内环的方式来进行精确调节。通过这种方式可以有效地提高系统的动态响应速度并减少稳态误差。具体来说：

电压外环负责维持输出端口处期望水平不变；
电流内环则用来快速调整输入侧的工作状态以适应负载变化的需求。

% 定义PI控制器参数
Kp_voltage = 0.5; Ki_voltage = 0.01;
Kp_current = 1.0; Ki_current = 0.1;

% 构建电压外环PID控制器
pidVoltageController = pid(Kp_voltage, Ki_voltage);

% 构建电流内环PID控制器
pidCurrentController = pid(Kp_current, Ki_current);
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实现 ZVS 软开关技术
零电压切换（Zero Voltage Switching, ZVS）作为一项重要的软开关技术被广泛应用于各种类型的DC-DC转换器当中。它能够显著降低开关损耗从而提升整体效率。因此，在设计过程中应当考虑加入相应的辅助电路来支持这一功能。
% 设置ZVS参数
zvsCapacitance = 1e-9; % nF量级的小电容值
auxiliaryInductance = 1e-6; % uH级别的辅助电感值
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应用新型扩展移相EPS调制方式
针对传统移相角控制存在的局限性，提出了改进后的扩展移相(EPS)算法。这种方法不仅可以在更宽范围内优化传输功率而且有助于改善轻载情况下的性能表现。在MATLAB/Simulink环境下可以通过自定义函数或者查找表的形式轻松集成这种先进的调控手段[^2]。
function dutyCycle = epsModulation(inputSignal)
% 这里是一个简单的例子，实际情况可能更加复杂
maxPhaseShift = pi / 4; % 最大允许移相角度

if inputSignal >= 0 &amp;&amp; inputSignal <= 1
phaseShift = inputSignal * maxPhaseShift;
dutyCycle = sin(phaseShift)^2;
else
error('Input signal out of range!');
end
end
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