带恒功率负载的DAB变换器有源阻尼自抗扰控制

邹咏希; 肖文勋; 于玮; 丘东元; 杜贵平

doi:10.11714/acta.snus.ZR20260051

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

带恒功率负载的DAB变换器有源阻尼自抗扰控制

研究论文 | 更新时间：2026-07-24

- 带恒功率负载的DAB变换器有源阻尼自抗扰控制
- Active-damping-based active disturbance rejection control for dual-active-bridge DC-DC converter with constant power loads
- 中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2026年65卷第4期页码：59-66
- 作者机构：
  
  1.华南理工大学电力学院，广东广州 510641
  2.易事特集团股份有限公司，广东东莞 523808
- 作者简介：
  
  邹咏希（2001年生），女；研究方向：电力电子；E-mail： epyongxi_zou@mail.scut.edu.cn
  肖文勋（1979年生），男；研究方向：电力电子；E-mail： xiaowx@scut.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金联合基金(U24B20101);东莞市重点领域研发项目(20221200300022)
- DOI：10.11714/acta.snus.ZR20260051
  中图分类号： TM46
- 收稿：2026-03-01，
  
  录用：2026-04-07，
  
  网络首发：2026-05-14，
  
  纸质出版：2026-07-25
- 稿件说明：
移动端阅览
邹咏希,肖文勋,于玮等.带恒功率负载的DAB变换器有源阻尼自抗扰控制[J].中山大学学报(自然科学版)(中英文),2026,65(04):59-66.

Zou Yongxi,Xiao Wenxun,Yu Wei,et al.Active-damping-based active disturbance rejection control for dual-active-bridge DC-DC converter with constant power loads[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2026,65(04):59-66.
邹咏希,肖文勋,于玮等.带恒功率负载的DAB变换器有源阻尼自抗扰控制[J].中山大学学报(自然科学版)(中英文),2026,65(04):59-66. DOI： 10.11714/acta.snus.ZR20260051.

Zou Yongxi,Xiao Wenxun,Yu Wei,et al.Active-damping-based active disturbance rejection control for dual-active-bridge DC-DC converter with constant power loads[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2026,65(04):59-66. DOI： 10.11714/acta.snus.ZR20260051.

摘要

双有源桥（DAB）变换器后接恒功率负载（CPL）时，呈现负阻抗特性，易导致系统奇点进入右半平面，从而出现振荡和不稳定。针对这一问题，本文基于DAB的降阶平均模型和CPL等效模型，提出了一种基于有源阻尼的改进自抗扰控制策略。该方法在DAB输出端设计了并联虚拟导纳以主动补偿CPL的负阻抗特性，并在此基础上对线性扩展状态观测器（LESO）和线性自抗扰控制（LADRC）的结构进行了重构，以达到消除负阻抗带来的负面影响和增强鲁棒性的目的。实验表明，与传统的比例积分控制和LADRC方法相比，所提方案显著消除了输出电压的振荡，缩短了暂态调节时间，提高了系统稳定性。

Abstract

With the advantages of high power density， galvanic isolation， and soft-switching capability， the dual-active-bridge （DAB） DC-DC converter has been widely used in modern DC microgrids and renewable-energy systems. However， when a DAB converter supplies a constant power load （CPL）， the load exhibits negative incremental impedance， which can drive the system poles into the right-half plane， thereby causing oscillations and instability. To address this issue， this paper proposes an active-damping-based improved active disturbance rejection control strategy， developed from the reduced-order averaged model of the DAB converter and the equivalent CPL model. A shunt virtual admittance is designed at the DAB output to actively compensate the negative impedance introduced by the CPL. On this basis， the linear extended state observer （LESO） and the linear active disturbance rejection control （LADRC） structure are reconfigured to simultaneously mitigate the adverse effects of negative impedance and enhance robustness. Experimental results show that， compared with conventional PI control and standard LADRC， the proposed method effectively suppresses output-voltage oscillations， shortens the settling time， and improves system stability.

关键词

Keywords

references

杜接澳，张裕铭，唐维溢， 2024 . 双有源桥变换器多移相调制模型预测控制研究［J］. 电力电子技术， 58 （ 12 ）： 99 - 101 .

王盼，朱继赜，叶高翔，等， 2025 . 基于超螺旋滑模控制的双有源桥DC-DC变换器电流应力优化控制［J］. 高电压技术， 51 （ 3 ）： 1295 - 1306 .

王武，雷文浩，蔡逢煌，等， 2022 . 结合电流应力优化的双有源全桥DC-DC变换器自抗扰控制［J］. 电工技术学报， 37 （ 12 ）： 3073 - 3086 .

张光儒，张家午，范迪龙，等， 2025 . 电动汽车充放电对直流微电网稳定性影响分析［J］. 电力电子技术， 59 （ 4 ）： 94 - 99 .

Akbar S M ， Hasan A ， Watson A J ， et al ， 2021 . Model predictive control with triple phase shift modulation for a dual active bridge DC-DC converter ［J］. IEEE Access ， 9 ： 98603 - 98614 .

Huang J ， Wang Y ， Li Z ， et al ， 2016 . Unified triple-phase-shift control to minimize current stress and achieve full soft-switching of isolated bidirectional DC-DC converter ［J］. IEEE Trans Ind Electron ， 63 （ 7 ）： 4169 - 4179 .

Jin Z ， Meng L ， Guerrero J M ， 2017 . Constant power load instability mitigation in DC shipboard power systems using negative series virtual inductor method ［C］// 43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society . Beijing， China ： 6789 - 6794 .

Liu Z ， Su M ， Sun Y ， et al ， 2018 . Stability analysis of DC microgrids with constant power load under distributed control methods ［J］. Automatica ， 90 ： 62 - 72 .

Qin H ， Kimball J W ， 2014 . Closed-loop d-loop control of DC-DC dual-active-bridge converters driving single-phase inverters ［J］. IEEE Trans Power Electron ， 29 （ 2 ）： 1006 - 1017 .

Shah S S ， Bhattacharya S ， 2019 . A simple unified model for generic operationof dual active bridge converter ［J］. IEEE Trans Ind Electron ， 66 （ 5 ）： 3486 - 3495 .

Shao S ， Chen L ， Shan Z ， et al ， 2022 . Modeling and advanced control of dual-active-bridge DC-DC converters：A review ［J］. IEEE Trans Power Electron ， 37 （ 2 ）： 1524 - 1547 .

Tiwary N ， Venkataramana N N ， Panda A K ， et al ， 2019 . Direct power control of dual active bridge bidirectional DC-DC Converter ［C］// 2019 International Conference on Power Electronics，Control and Automation . Delhi， India ： 1 - 4 .

Xu Q ， Vafamand N ， Chen L ， et al ， 2021 . Review on advanced control technologies for bidirectional DC/DC converters in DC microgrids ［J］. IEEE J Emerg Sel Top Power Electron ， 9 （ 2 ）： 1205 - 1221 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于虚拟阻抗的并网逆变器前馈控制策略研究

颗粒形状对砂土蠕变的内部结构与颗粒运动的影响

传递矩阵法与振型叠加法求解多跨燃料棒振动特性

官山珍稀濒危植物种群生态位特征

基于分数阶微积分的黏弹性材料本构关系建模