基于模糊滑模控制的Buck變換器.pdf

1、DC-DC變換器在電力電子領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，傳統(tǒng)的控制都是采用模擬電路來實(shí)現(xiàn)的。近年來，隨著數(shù)字信號(hào)處理器成本的不斷降低，越來越多的DC-DC變換器采用數(shù)字控制。相較于傳統(tǒng)的模擬控制，數(shù)字控制具有更高的穩(wěn)定性、可靠性和靈活性。
　　傳統(tǒng)的線性化控制方法忽略了DC-DC變換器的非線性，當(dāng)出現(xiàn)大信號(hào)干擾時(shí)可能導(dǎo)致輸出信號(hào)畸變或產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。因此，一些非線性控制方法被應(yīng)用到DC-DC變換器，如自整定控制、時(shí)間最優(yōu)控制、模糊控制及滑模

2、變結(jié)構(gòu)控制等?；Ｗ兘Y(jié)構(gòu)控制具有穩(wěn)定范圍寬、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、魯棒性強(qiáng)、控制實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是所有用于DC-DC變換器的控制策略中魯棒性最強(qiáng)的控制策略之一。和其他控制系統(tǒng)一樣，滑?？刂葡到y(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)，也是以系統(tǒng)狀態(tài)量的可測(cè)性為基礎(chǔ)的。但在實(shí)際中，DC-DC變換器的狀態(tài)量并非全部都能直接測(cè)量。為解決這個(gè)問題，可利用觀測(cè)器根據(jù)可測(cè)信號(hào)和系統(tǒng)的其他信息對(duì)狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)，然后再用這個(gè)估計(jì)的狀態(tài)去實(shí)現(xiàn)控制律。
　　本文以Buck變換器為研究對(duì)象。

3、首先，介紹了滑模變結(jié)構(gòu)控制，分析了滑模變結(jié)構(gòu)控制在DC-DC變換器中的常用方法。其次，針對(duì)輸出電壓微分難于測(cè)量的問題，在傳統(tǒng)滑模觀測(cè)器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出二階滑模觀測(cè)器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)Buck變換器未知狀態(tài)變量的估計(jì)，并通過仿真試驗(yàn)驗(yàn)證了二階滑模觀測(cè)器具有更高的精度。第三，基于等效控制理論將數(shù)字脈寬調(diào)制(DPWM)與滑模變結(jié)構(gòu)控制結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了基于DPWM的滑模變結(jié)構(gòu)控制。最后，針對(duì)滑模變結(jié)構(gòu)控制穩(wěn)態(tài)精度低的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)出基于切換增益調(diào)節(jié)的模糊滑模控制