侯聂，宋文胜，武明义
DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.2016.09.021
图1 传统移控制方法示意图
该负载电流前馈控制方法结构如图2所示，在每个开关周期的起始时刻，控制系统同时采集输出电压Uo 和负载电流io ，输出电压给定值U*o 与其实际值Uo 的差值经过PI控制器得到虚拟输出电压给定值U*p ，考虑到U*p 与输出电压Uo 的正相关性，可视之为虚拟输出电压给定值来保证输出电压的稳定。然后，根据输出电压给定值U*o 、虚拟输出电压给定值U*p 、输出电压Uo 以及负载电流io 得到相移控制量D，其控制模型如式(1)所示。
图2 DAB DC-DC变换器负载电流前馈控制结构示意图
为了验证该电流前馈控制方法对变换器电感参数的无依赖性，搭建硬件在环半实物实验平台，设置负载每间隔0.1s突变一次，电阻由15Ω突变到20Ω，再由20Ω突变到15Ω，这样循环切换负载。图3(a)、(b)分别给出了电感为1.5 mH和1.75 mH时，在电流前馈控制方法下，输出电压Uo 、负载电流io 和电感电流iL的实验波形图。
图3 不同电感参数下负载突变Uo 、io 和iL 的实验波形
为进一步验证在负载变化时，采用本文提出的负载电流前馈控制方法能提高双向全桥DC-DC变换器的动态响应性能，搭建基于TMS320F28335控制器的实物实验平台，其实物照片如图4所示。
图4全桥隔离DC/DC变换器实物实验平台
基于图4所示实验平台进行实验，图5(a)、 (b)分别给出负载突增(负载电阻由20Ω变换到15Ω)，负载突减(负载电阻由15Ω变换到20Ω)的实验波形。
图5 负载突变时输出电压、电感电流和负载电流实验波形
Hou Nie, Song Wensheng, Wu Mingyi. A load current feedforward control scheme of dual active bridge DC/DC converters[J]. Proceedings of the CSEE, 2016,36(9): 2478-2485(in Chinese).
西南交通大学列车控制与牵引传动研究室建立于2000年，以国家重点(培育)学科“电力电子与电力传动”为依托，以轨道交通行业为背景，重点开展“电力电子与电力传动”、“轨道交通自动化与电气化”博士点方向的教学和科研工作。主要研究方向为电力牵引传动控制、列车运行优化控制与仿真技术。自2000年以来，研究室针对列车牵引传动与运行控制方面的关键技术，对列车牵引传动控制与调制、牵引传动系统半实物建模与实时仿真、列车辅助驾驶与优化操纵控制等进行深入研究。近年来，先后主持国家自然科学基金项目4项、国家科技支撑计划项目子课题5项，铁道部重点项目以及企业技术开发项目30余项，发表论文150余篇，其中SCI/EI检索80余篇；先后出版国家“十一五”规划教材《电力牵引交流传动及其控制系统》和学术专著《电力牵引交流传动控制与调制技术》，申请专利受理20余项，已获取专利授权4项，软件著作权3项，已培养毕业博士10人，硕士80余人。
侯聂(1990)，男，硕士研究生，从事电力电子变换器的稳态和动态优化控制方面研究及其应用。
宋文胜(1985)，男，工学博士，讲师，硕士生导师，西南交通大学首届“雏鹰学者”计划入选者。分别于2006、2011年获得西南交通大学电子信息工程专业学士学位、电力电子与电力传动专业博士学位。先后于2009、2015年在美国加州大学欧文分校、加拿大阿尔伯塔大学访问学习。近年来，主持国家自然科学（面上）基金1项、国家自然科学（青年）基金1项、企业技术开发项目3项；主研国家自然科学（面上）基金1项、主研完成国家科技支撑计划子课题3项，企业合作技术开发项目3项。在《IEEE Trans. Power Electronics》、《IEEE Trans. Industrial Electronics》、《IET Power Electronics》、《中国电机工程学报》等国内外期刊发表EI期刊论文50余篇，其中SCI收录10篇。申请发明专利10余项。曾获“2015年度《中国电机工程学报》优秀作者”、“2015年度《Journal of Modern Power Systems and Clean Energy》期刊优秀审稿人”。
