DWPT系统交错并联DC-DC变换器双层模型预测控制研究

作     者：李子健 李智辉 王伟超 肖朋 

作者机构：武汉理工大学自动化学院 

出 版 物：《武汉理工大学学报》 (Journal of Wuhan University of Technology)

年 卷 期：2024年第11期

页      面：140-150页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主　　题：DWPT 模型预测控制 交错并联DC-DC变换器 双层结构 

摘      要：动态无线电能传输(dynamic wireless power transfer, DWPT)系统接收侧交错并联DC-DC变换器控制是一个复杂的非线性系统。针对其计算量大使系统控制性能变差的问题，提出了一种双层模型预测控制(bi-level model predictive control, BMPC)控制策略来提高系统控制性能。首先对DWPT系统结构和原理进行分析，得到DWPT系统动态过程磁耦合线圈互感变化曲线和控制变量；然后建立交错并联DC-DC变换器线性状态空间模型，将该模型进行解耦，设计以DWPT系统输出功率提高为目标的上层MPC和以交错并联DC-DC变换器多路输出均流为目标的下层MPC,并给出目标函数；最后搭建基于BMPC的三相交错并联Buck变换器仿真模型与实验平台，仿真与实验验证了所提出控制策略的可行性与优越性。