
双有源桥DAB变换器:单移相升降压控制及Matlab仿真研究
双有主动桥(DAB)变换器就像电力电子界的"双向搬运工",能在高低压之间灵活转换能量。这次咱
们用Matlab/Simulink来玩转它的单移相控制,看看这个只靠一个移相角φ就能掌控全局的技术到底有多
神奇。
先上硬菜——仿真模型的核心代码。在Simulink里搭建闭环控制时,这个移相角计算模块是关键:
```matlab
function phi = PhaseShiftController(V_actual, V_ref)
persistent Kp Ki integral;
if isempty(integral)
Kp = 0.05;
Ki = 0.2;
integral = 0;
end
error = V_ref - V_actual;
integral = integral + error*0.001; % 采样时间1ms
phi = Kp*error + Ki*integral;
phi = max(min(phi, pi/2), -pi/2); % 限制移相范围±90°
end
```
这段代码实现了PI控制,亮点在于移相角的边界处理。文献1提到φ超过90°会导致效率骤降,所以用
max/min函数做了硬限幅。有趣的是Ki的取值比Kp大,这是因为电压环需要较强的积分作用来消除稳态误
差。
**正向升压实验**把低压侧怼到100V,0.25秒时高压侧目标突然从200V跳到400V。看这电压波形就
像坐过山车:

前0.25秒系统还在慢悠悠地爬坡,阶跃发生后移相角瞬间拉满。注意这里的超调量有8%,文献2指出
这是单移相控制的固有缺陷——功率传输存在非线性耦合,想要更丝滑得用双重移相。
反向降压模式更有意思,200V高压侧要稳在100V。这里有个骚操作:把PI输出的φ乘以-1实现模式切
换。仿真中观察到当负载突变时,系统在15ms内恢复稳定,响应速度比文献3中的实验结果还快0.5ms,估计
是仿真没考虑实际开关损耗的原因。
传输功率公式P=(nV1V2φ(π-|φ|))/(2π^3fL)是理解一切的核心。用Matlab画个三维关系图更直观: