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双有源桥变换器稳态与动态性能混合优化控制

目录

内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2研究意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

双有源桥变换器原理与特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.1DABT工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.2DABT主要特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.3DABT拓扑结构分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

稳态性能优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.1稳态性能指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.2稳态性能优化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.2.1传统控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.2.2智能控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.3仿真分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

动态性能优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

4.1动态性能指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

4.2动态性能优化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

4.2.1传统控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

4.2.2智能控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

4.3仿真分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

混合优化控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

5.1混合优化控制策略设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

5.1.1控制器结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

5.1.2控制参数优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

5.2混合优化控制策略仿真分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

实验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

6.1实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

6.2实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

6.3实验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

1.内容综述

随着电力电子技术的飞速发展，双有源桥变换器（DualActiveBridgeConverter,DAC）作为一种高效、可靠的电力电子变换设备，在电力系统、新能源发电及电动汽车等领域得到了广泛应用。DAC通过两个双向开关管交替导通，实现直流侧与交流侧之间的双向能量传递，具有响应速度快、功率密度高、可靠性高等优点。

然而，随着应用需求的不断提高，对DAC的稳态和动态性能提出了更高的要求。稳态性能主要关注DAC在稳态条件下的输出电压和电流波形精度、谐波失真等指标；而动态性能则关注DAC在暂态过程中的响应速度、过冲与欠冲、稳定时间等指标。因此，如何有效地优化DAC的稳态与动态性能，成为了当前研究的热点问题。

近年来，国内外学者针对DAC的稳态与动态性能优化控制进行了大量研究。这些研究主要集中在以下几个方面：

控制策略的研究：通过引入先进的控制算法，如矢量控制、直接功率控制等，以提高D