DC-DC功率開關(guān)變換器的非線性控制研究.pdf

1、近年來，由于電力電子技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源的應(yīng)用已深入到各個領(lǐng)域，在這些應(yīng)用中一般要求開關(guān)電源具有高質(zhì)量的輸出波形。開關(guān)電源輸出波形質(zhì)量主要包括兩個方面：一是動態(tài)性能好；二是穩(wěn)態(tài)精度高。因此研究既簡單又具有優(yōu)良動、靜態(tài)性能的開關(guān)電源控制方案，一直是電力電子和自動控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)問題。
　　 本文針對DC-DC變換器電源系統(tǒng)，根據(jù)其物理特性，在開關(guān)元件的導(dǎo)通和截止的不同階段，給出了狀態(tài)空間平均模型。為了獲得高性能的開關(guān)電源，依據(jù)所

2、建立的數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用非線性控制方法，提出了幾種新型控制器設(shè)計方案。
　　 首先，根據(jù)DC-DC變換器自身的變結(jié)構(gòu)特性，本文設(shè)計滑模變結(jié)構(gòu)控制器，并同時考慮了兩種滑模面的內(nèi)在聯(lián)系?；？刂品椒ň哂许憫?yīng)速度快以及對系統(tǒng)參數(shù)和外界擾動的強(qiáng)魯棒性等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是在實際滑模控制中存在抖振問題。
　　 其次，本文結(jié)合Backstepping、滑模變結(jié)構(gòu)、自適應(yīng)等設(shè)計方法對DC-DC變換器的控制器進(jìn)行了設(shè)計，仿真結(jié)果表明：該方法能夠在一

3、定程度上消除滑模抖振，但系統(tǒng)響應(yīng)時間較單純的滑?？刂破L。
　　 最后，本文結(jié)合了滑模變結(jié)構(gòu)的快速性和Backstepping滑?？刂品椒ǖ母叻€(wěn)定性，采用了控制器切換的策略，利用兩種控制器切換，實現(xiàn)了系統(tǒng)的快速響應(yīng)，并消除了抖振。
　　 大量的仿真結(jié)果表明系統(tǒng)在所設(shè)計的各類控制作用下，具有較好的跟蹤效果，同時還獲得了良好的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能，說明了所提出的控制方案能夠滿足開關(guān)電源的控制要求，且控制器簡單，魯棒性強(qiáng)。