【摘 要】
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起动发电一体机广泛应用于车辆、舰船以及航天等独立电源系统，采用电力电子变换器控制一台电机实现起动、发电双功能，从而使得电源系统的体积和重量大大缩小，提高了效率和利用率
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起动发电一体机广泛应用于车辆、舰船以及航天等独立电源系统，采用电力电子变换器控制一台电机实现起动、发电双功能，从而使得电源系统的体积和重量大大缩小，提高了效率和利用率。本文针对电动汽车使用的起动发电一体机控制器设计开发，进行了如下几部分的研究工作: 建立了基于ANSYS平台的起动发电一体机系统的联合仿真平台，分别在Maxwell和PExprt中建立电机模型和电感模型，并导入至电力电子仿真环境Simplorer中建立系统模型，其中IGBT模型采用参数化建模方法，能够很好的模拟动、静态特性。仿真结果与实验结果较吻合，验证了模型的真实有效性。 针对DC/DC变换电路中的Buck变换器的数学模型、控制方法进行研究。通过建立Buck变换器在连续工作模式和断续工作模式下的小信号数学模型，推导出输出电压、电感电流到控制端口的传递函数，采用平均电流控制方法，在MATLAB中绘制系统框图和伯德图，对比分析传统的PI调节和零极点补偿调节方法对系统性能的影响及优缺点。 完成15V反激式变换器和高频变压器设计，额定功率输出满足设计要求。完成IGBT驱动及保护电路设计，并通过双脉冲测试和有源钳位电压保护实验验证。结合实验室的开放平台完成起动发电一体机控制器的整体开发，并完成四种典型工况下的测试，各工况稳定运行，并且与基于ANSYS建立的联合仿真模型对比，仿真结果与实验结果误差较小，能够很好的模拟真实工作状态。
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