基于时变权重模型预测的双向DC-DC优化控制方法

摘要

双向DC-DC变换器是电动汽车的关键电压变换部件，提高其动态负载下的响应速度与鲁棒性对电动汽车低压供电系统有重要意义。提出一种基于模糊时变权重的MPC(model predictive control)控制方法。基于状态空间平均法建立变换器动态模型。基于MPC原理搭建变换器MPC模型，实现对电压的跟踪控制；在分析权重对动态负载下电压跟踪性能的影响的基础上，设计权重模糊调节器，实现权重的在线调节。基于HM-cSPACE搭建实验平台验证所提方法的准确性。在Matlab/Simulink环境下与PI控制和传统MPC控制进行对比，结果表明：在负载变化时采用时变权重MPC控制的变换器有更好的动态性能和鲁棒性，超调量降低26.1%。该方法对提高双向DC-DC变换器动态负载下的优化控制具有重要意义。

关键词

双向DC-DC变换器 / MPC控制 / 时变权重 / 模糊控制 / 动态负载