双向DC-DC变换器的短时域模型预测控制方法

"一种基于短时域模型预测控制的双向DC-DC变换器，由刘畅和丁宝提出，着重研究双向DC-DC变换器的工作特性，并开发了一种新的控制策略——短时域模型预测控制方法。这种方法通过建立变换器的等效模型，实现了高效的控制效果，具有良好的性能。文中还探讨了该方法的局限性，并提出了改进措施，最终通过仿真验证了改进后控制方法的优越性。该论文属于电气节能控制技术领域，涉及关键词包括双向DC-DC变换器、模型预测控制和模糊自适应。" 双向DC-DC变换器是一种电力电子设备，常用于直流电源系统中，能够实现电压的升压或降压，同时支持能量的双向流动。这种变换器在电动汽车、储能系统以及分布式能源等领域有着广泛应用。由于其复杂的工作模式和动态特性，对控制策略的要求较高。 模型预测控制（MPC）是一种先进的控制策略，它基于数学模型对未来一段时间内的系统行为进行预测，并以此为基础制定最优控制决策。短时域模型预测控制则是在MPC的基础上，专注于较短的预测时间窗口，以提高控制的实时性和降低计算复杂度。 在本研究中，作者首先分析了双向DC-DC变换器的工作特性，构建了它的等效模型。这个等效模型能够简化控制系统的设计，使得预测控制策略能够更准确地预测变换器的行为。然后，他们提出了适用于这种变换器的短时域MPC方法，这种方法能够快速响应系统变化，提供良好的动态性能。 通过与传统控制方法的仿真对比，研究证明了短时域MPC在控制双向DC-DC变换器时的优越性。然而，任何控制策略都有其局限性，作者也深入研究了这种方法的不足之处，可能是计算量大、稳定性问题或者对系统参数变化的敏感性。为了解决这些问题，他们提出了改进措施，如采用模糊自适应技术来适应系统参数的变化，以提高系统的鲁棒性。 最后，经过仿真验证，改进后的控制策略在保持良好性能的同时，能够有效克服原有的不足，进一步提升了双向DC-DC变换器的运行效率和稳定性。这为实际应用中的电气节能提供了有力的技术支持。