DC-DC變換器的滑模控制研究.pdf

1、DC-DC變換器是一種直流電變換裝置，能夠快速有效地將輸入直流電壓變換到理想的輸出直流電壓，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的可控調(diào)節(jié)。由于DC-DC變換器具有能量利用率高、電子元件少等優(yōu)點(diǎn)，在很多行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。DC-DC變換器是一個(gè)非線性時(shí)變系統(tǒng)，建模、穩(wěn)定性分析和輸出動(dòng)態(tài)品質(zhì)的分析一直是一個(gè)研究熱點(diǎn)。在各種動(dòng)態(tài)品質(zhì)中，系統(tǒng)輸出的快速性和魯棒性尤為重要?；？刂茖?duì)于系統(tǒng)參數(shù)攝動(dòng)和外干擾具有很強(qiáng)的魯棒性，得到廣泛的應(yīng)用。為了提高系統(tǒng)輸出響應(yīng)的快速性和

2、魯棒性，本文針對(duì)最DC-DC變換器設(shè)計(jì)了快速滑?？刂破魅挑敯艋？刂破?。本文的主要內(nèi)容如下：
　　 針對(duì)最基本的DC-DC變換器—Buck變換和Boost變換器，分別分析了變換器電路的工作原理，并建立了狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型。
　　 為了提高系統(tǒng)相應(yīng)的快速性，針對(duì)電源端含有紋波干擾的Buck變換器給出了一種非奇異終端滑?？刂破?，以加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度和消除系統(tǒng)的奇異現(xiàn)象。此外給出了自適應(yīng)非奇異終端滑?？刂破骱妥赃m應(yīng)律，通過在線

3、對(duì)干擾上界進(jìn)行估計(jì)解決了干擾上界未知的問題。為了減小系統(tǒng)的抖振現(xiàn)象，提出了一種改進(jìn)的終端滑?？刂破?，不但減弱了系統(tǒng)抖振強(qiáng)度而且保留了終端滑模快速性的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)給出了減小穩(wěn)態(tài)誤差的方法。
　　 實(shí)際的控制系統(tǒng)大多采用計(jì)算機(jī)控制。為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，針對(duì)電源端含有紋波干擾的Buck變換器提出了離散時(shí)間全程滑?？刂破?，實(shí)現(xiàn)了全程魯棒控制，提高了系統(tǒng)輸出電壓的魯棒性。為了減弱系統(tǒng)的抖振現(xiàn)象，給出了一種改進(jìn)的離散趨近律，通過改進(jìn)的趨近律設(shè)

4、計(jì)的控制器不但減弱了系統(tǒng)的抖振現(xiàn)象而且減小了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差。
　　 Boost變換器的狀態(tài)空間平均模型是一個(gè)仿射非線性模型。針對(duì)這類非線性系統(tǒng)，提出了一種精確化建立T-S模糊模型的方法，給出了一種基于T-S模糊模型的積分滑?？刂破?，并將滑模控制方法推廣于控制矩陣不相等的T-S模糊系統(tǒng)中，使系統(tǒng)狀態(tài)在初始時(shí)刻就落在滑模面上，實(shí)現(xiàn)了全程滑?？刂?，提高Boost變換器電壓輸出的魯棒性。
　　 最后對(duì)本文的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)