基于∑-△调制器的boost变换器的滑模变结构控制 sliding-mode variable-structure control of boost converter based on ∑-△ modulator.pdfVIP

No．1 第30卷第1期 电力自动化设备 v01．30 El,ec嘛‘PoweJ。Aut,Illation 2010年1月 Equipment Jan．2010囝 I●—————■_——_—_—-●——-_●__-_-—_—●●__●——_ —-—●●—●—_●—●_—-—_●-—_—●—●-—_—__———■—__—_—_————————_—●-——————_—一I 基于∑．△调制器的Boost变换器的滑模变结构控制 熊远生1．2，俞立1，徐建明1 (1．浙江工业大学信息工程学院，浙江杭州310032； 2．嘉兴学院机电工程学院，浙江嘉兴314001) 摘要：针对常规滑模变结构控制器应用于电流连续型Boost变换器中，存在开关频率不固定等问题，提出了 一种基于∑．△调制器的滑模变结构控制方法。该方法选定反映控制目的的滑模面后。引入指数趋近律的方法 来设计滑模变结构控制器。控制器的输出经∑．△调制后驱动开关管；通过对控制参数的调节，可实现Boost 变换器动态性能与稳态性能之间的平衡。仿真结果表明．采用所设计滑模变结构控制器的Boost变换器开关频 率固定，启动性能可调．对输入电压扰动及负载大幅度突变具有较强的鲁棒性。 关键词：∑．△调制器；滑模变结构控制：电力电子；Boost变换器；指数趋近律 中图分类号：TM46：11P13 文献标识码：A {0，1}，属于控制受限的情况．不能像其他系统那样。 0引言 为保证趋近运动的高品质而利用指数趋近律的方法 来设计控制函数．这使得控制器的设计仅集中在滑 Boost变换器作为DC／DC变换器的一种基本 换面S(石)上【8加]。 电路，在低电压、便携式的电子产品领域得到了广泛 本文在分析∑．△调制器的基础上，对Boost变 应用．Boost电路从建模到控制方法的研究得到广泛 换器引入指数趋近律的滑模变结构控制器设计方 关注[1_引。长期以来．Boost变换器都是在状态空间平 法．该方法打破了控制率的取值非0即1的限制．以 均方法的基础上．得到系统的小信号模型[4-5]。 较大的灵活性来设计控制函数．同时设计的滑模变 滑模变结构控制对参数摄动及外界干扰具有强 结构控制器以固定的开关频率实现．为Boost变换器 鲁棒性的特点【6．．将滑模变结构控制方法应用于 的滑模变结构控制提供了一种新的理论和方法。 Boost变换器的控制中．具有总的谐波失真小。电路 实现简单等优点。但是．现有方法也存在着一些难以 1 电流连续型Boost变换器系统模型 克服的缺点．如高频抖振现象．切换频率不固定等问 题。在Boost变换器中．控制律配的取值仅限于 电流连续型Boost变换器丁作原理如图1所示． 取电感电流五和电容电压Ⅱ。为状态变量。令并。=／L， 收稿日期：2009—07—06：修回日期：2009—10—13 菇2=uc，则电流连续型Boost变换器的状态方程为【38] 基金项目：国家杰出青年科学基金(60525