【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动汽车无线充电领域，特别涉及基于hysdel的mcr-bwpt系统混合逻辑动态建模方法。
技术介绍
1、mcr-bwpt技术可实现电能“源”“荷”两端的双向流动，可应用于电动汽车的无线充电上，促进能源的流动和高效利用。mcr-bwpt系统可按照电路的运行特性将一个工作周期划分为若干个工作模态，开关管的开关状态决定了mcr-bwpt系统的工作模态，不同的工作模态对应了不同的离散状态变量，且系统中各个连续状态变量的变化的合集可以表示每个工作模态下系统的连续动态特性。因此可以认为mcr-bwpt系统是由离散状态变量和连续状态变量所组成的具有强耦合关系的混杂系统。现有mcr-bwpt建模方法多采用等效和线性化处理得到系统的线性时不变模型，忽略了系统本身固有的混杂动力学特征，不能很好地描述系统中的非线性、离散开关事件，得到的模型精确度低，而混杂系统能够很好地描述电力电子电路系统中的离散开关事件和连续动态特性的相互影响的关系。因此提出基于混杂系统描述语言(hybrid system description language,hysdel)的mcr-bwpt系统混合逻辑动态(mld)建模方法，系统模型同时包含系统连续时间变量和离散状态变量，且不需要对系统模型近似处理，采用混杂系统语言编辑工具hysedl简化系统转换过程中巨大的工作量。相对传统建模方法能够更精确描述mcr-bwpt系统。
2、
技术实现思路
1、本专利技术的目的就在于为了解决现有wpt建模技术忽略了系统
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种基于hysdel的mcr-bwpt系统混合逻辑动态建模方法，包括以下步骤：
4、s1、首先分析mcr-bwpt系统的工作特性和运行过程，确定mcr-bwpt系统的正向或反向功率传输模式，并根据系统运行中各开关器件状态变化确定系统的四种工作模态；
5、s2、根据选取mcr-bwpt中的独立电感电流和独立电容电压作为连续状态变量，建立四种工作模态的状态空间方程；
6、s3、根据hysdel规定的语法规则，先定义mcr-bwpt系统参数和变量，再基于命题逻辑对各工作模态边界条件及其逻辑关系等离散事件进行定义，形成.hys文档；
7、s4、利用hysdel编译器生成mcr-bwpt系统的mld模型。
8、进一步地，所述步骤s1中对mcr-bwpt系统的分析具体为：
9、对系统不同功率传输模式以及各工作模态的切换过程进行分析；
10、对系统各工作模态的自保持过程进行分析。
11、进一步地，所述步骤s1中mcr-bwpt系统的四种状态分别为：
12、模态一，当t∈(t0,t1)时，一次侧串联补偿电感电流ilf1为负向流动且反向减小至t1时刻为0，流经与mos管s1、s4反并联的二极管d1、d4；二次侧串联补偿电感电流ilf2正向流动，在t2时刻正向减小至0，流经mos管s6、s7。在t1时刻后，mos管s1、s4导通，ilf1开始正向增大；t∈(t2,t3)阶段内，ilf2在t2时刻减小为0后开始负向流动，并流经二极管d6、d7，且反向增大。
13、模态二，在t3时刻给定mos管s5、s8导通信号，同时给定mos管s6、s7关断信号，此时ilf1方向为正，流经mos管s1、s4，且正向减小；而此阶段内ilf2方向为负，流经二极管d6、d7，且呈现先反向减小再增大的趋势。
14、模态三，mos管s2、s3在t4时刻导通，同时s1、s4关断，此时ilf1方向为正，故此时经s2、s3反并联的二极管d2、d3续流，ilf1正向减小至t5时刻为0；二次侧开关管的开关状态与工作模态q2一致，流经mos管s5、s8，呈现先反向增大又减小的趋势。ilf1在t5时刻减小至0，流经mos管s2、s3，且开始反向增大；而ilf2在t6时刻反向减小为0，此后为正向流动，且流经二极管d5、d8。
15、模态四，mos管s6、s7在t7时刻导通，同时s5、s8关断，此时一次侧开关管的开关状态与工作模态q3相同；而ilf2方向为正，且流经s6、s7，呈现先减小后增大的趋势。
16、进一步地，所述步骤s2中的四种工作模态的各状态空间方程具体如下：
17、选取mcr-bwpt系统中独立电感的电流量和独立电容的电压量作系统连续状态量为x(t)＝[ilf1,ucp,ilp,ils,ucs,ilf2]t，系统的输入变量为u(t)＝[mu1nu2]t，则状态空间方程为：
18、
19、状态空间方程系数矩阵a的表达式为：
20、
21、式中，δ＝lf1lf2-m2。
22、状态空间方程输入矩阵b的表达式为：
23、
24、状态空间方程输出矩阵c的表达式为：
25、
26、进一步地，所述mcr-bwpt系统的正向或反向功率传输模式的一个切换周期中的四种模态具体表示方法为：
27、定义离散状态向量xb(k)＝[xb1(k),xb2(k),xb3(k),xb2(k)]t，分别表示mcr-bwpt系统的四种工作模态q1-q4。
28、进一步地，所述步骤s3中mcr-bwpt系统各工作模态间的切换过程的方法为：
29、定义连续辅助变量h1(k)、h2(k)；
30、定义系统离散辅助变量p(k)、z(k)；
31、定义连续变量与离散变量的转换关系；
32、定义各离散变量间逻辑关系；
33、列写离散状态变量更新方程。
34、进一步地，所述步骤s3中具体包括以下步骤：
35、步骤a：系统变量及参数的定义
36、利用mcr-bwpt的拓扑结构得出mld模型所对应的参数，对mcr-bwpt系统的输入变量、状态变量以及系统相关参数进行定义；
37、步骤b：定义系统参数
38、定义u1、u2分别为一、二次侧直流电压源；定义lf1、lf2分别是一、二次侧串联补偿电感；定义cp、cs分别是一、二次侧并联补偿电容；定义lp、ls分别是原、副边自感；定义m为耦合线圈互感；定义r1、r2分别为原、副边线圈的内阻；定义rp、rs分别为一、二次侧补偿网络的等效电阻；
39、步骤c：系统参数间运算关系
40、1.定义输入变量
41、将mcr-bwpt系统的一、二次侧h桥桥间移相角定义为连续输入变量为a(k)，以控制系统的正、反向功率传输模式，
42、2.定义状态变量
43、连续状态变量和离本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于HYSDEL的MCR-BWPT系统混合逻辑动态建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于HYSDEL的MCR-BWPT系统混合逻辑动态建模方法，其特征在于，所述步骤S1中对MCR-BWPT系统的分析具体为：
3.根据权利要求1所述的基于HYSDEL的MCR-BWPT系统混合逻辑动态建模方法，其特征在于，所述步骤S1中MCR-BWPT系统的四种工作模态分别为：
4.根据权利要求1所述的基于HYSDEL的MCR-BWPT系统混合逻辑动态建模方法，其特征在于，所述步骤S2中的四种工作模态的各状态空间方程具体如下：
5.根据权利要求1所述的基于HYSDEL的MCR-BWPT系统混合逻辑动态建模方法，其特征在于，所述MCR-BWPT系统的正向或反向功率传输模式的一个切换周期中的四种模态具体表示方法为：
6.根据权利要求5所述的基于HYSDEL的MCR-BWPT系统混合逻辑动态建模方法，其特征在于，所述步骤S3中MCR-BWPT系统各工作模态间的切换过程的方法为：
7.根据权利要求1所述的
...【技术特征摘要】
1.基于hysdel的mcr-bwpt系统混合逻辑动态建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于hysdel的mcr-bwpt系统混合逻辑动态建模方法，其特征在于，所述步骤s1中对mcr-bwpt系统的分析具体为：
3.根据权利要求1所述的基于hysdel的mcr-bwpt系统混合逻辑动态建模方法，其特征在于，所述步骤s1中mcr-bwpt系统的四种工作模态分别为：
4.根据权利要求1所述的基于hysdel的mcr-bwpt系统混合逻辑动态建模方法，其特征在于，所述步骤s2中的四种工作...
【专利技术属性】
技术研发人员：李欣，赵天阳，李若琼，刘颖志，徐积强，翁源，张静，赵扬，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。