# DC-DC 变换器和高速空压机驱动器控制系统仿真
本文介绍了以氢燃料电池为能量来源的动力集成系统，并使用 DC-DC 变换器和高速空压机驱动器进行控制，保证能源动力提供的稳定性。
# 原理概述
该系统是基于 Sysplorer 和 Sysblock 框图建模对氢燃料动力系统中的电气部分大功率升压 DC-DC 变换器、高速空压机驱动器等分系统进行了建模仿真，对启动运行、动态加减载、各个功率点稳定运行等场景进行仿真分析。
其中控制系统通过采用 Sysblock 库中的 CCaller 模块。模块调用基于 C 语言的滑模观测器 SMO 的电机转子观测算法、高带宽的电流控制算法、高性能锁频锁相算法，实现了有效的空压机转速调节，验证了控制器在氢燃料动力系统中的运行性能。
# DC-DC 变换器和高速空压机驱动器控制系统仿真
Sysblock 控制系统模型如下：
完整的 Modelica 模型如下图所示：
模型结构中所有组件来自于以下模型库：
| 模型库名称 | 描述 |
|---|---|
| Modelica 标准库 | 提供基础 Modelica 模型和函数 |
| TYElectrical 基础电气模型库 | 提供丰富的基础电气模型 |
| TYMotor 电机模型库 | 提供常用的电机组件模型 |
| Sysblock 模块库 | 提供额外的控制建模组件 |
该系统集成了升压 DC-DC 变换器、驱动器控制系统、电机驱动系统三个子系统，验证了集成系统在启动、动态、静态等场景下的运行指标。
# 仿真结果分析
提示
该案例请使用 32 位模式进行仿真设置。
在 Sysplorer 软件中，单击仿真，仿真结果如下图所示：
从仿真结果来看：
当升压变换器从 0 电流加载至稳态 400 A，输入电流和参数电流的纹波电流为 11 A；
空压机从静止启动到怠速 3 万 RPM 从怠速加速到 6 万 RPM 从 3 万 RPM 减速到 4 万 RPM 全过程（仿真结果中为国标单位 rad/s），证明仿真系统中的转速辨识算法在动态和静态场景下性能表现良好；
查看交直流电流的仿真和参考结果的对比曲线，结果证明，在仿真系统中电流跟踪性能良好。
# 案例来源
基于深圳市福瑞电气有限公司的企业应用验证项目《基于 MWOKRS 的用于氢燃料电池动力系统的 DC-DC 变换器和高速空压机驱动器控制系统仿真项目》。