非最小相位的单电感双输出Buck-Boost变换器的复合控制方法.pdfVIP

第

58

卷第

6

期浙

江

大

学

学

报(工学版)Vol.58

No.6

2024

年

6

月Journal

of

Zhejiang

University

(Engineering

Science)Jun.

2024

DOI:

10.3785/j.issn.1008-973X.2024.06.016

非最小相位的单电感双输出Buck-Boost

变换器的复合控制方法

皇金锋，李啸天

(陕西理工大学

电气工程学院，陕西

汉中

723001)

摘

要：单电感双输出Buck-Boost

(SIDO

Buck-Boost)变换器在电感电流连续模式(CCM)下工作存在交叉影响以及

非最小相位特性的问题.

为了解决上述问题，提出基于储能函数的扩张状态观测器(ESO)的改进非奇异快速终端

滑模(NFTSM)和自抗扰控制(ADRC)相结合的控制策略.

设计主路控制器，对系统的传递函数进行拟合得到AD-

RC范式，利用该范式对主路进行解耦控制.设计支路控制器，采用改进型ESO对储能函数进行观测，并将观测值

反馈补偿到非奇异快速终端滑模控制律中，达到支路解耦的效果.

为了抑制滑模控制的抖振问题，对趋近律进行

改进.

利用Lyapunov理论证明系统稳定性.

基于硬件在环(HIL)实验平台进行实验验证.

结果表明，所提控制策略

与PI控制策略以及基于ESO的滑模控制策略相比，在超调量和响应时间上具有较好的效果.

关键词：

单电感双输出；Buck-Boost变换器；非奇异快速终端滑模控制；自抗扰控制；改进滑模趋近律

中图分类号：

TM

46

文献标志码：

A

文章编号：

1008−973X（2024）06−1266−09

Compositecontrolmethodfornon-minimumphasesingle

inductancedualoutputBuck-Boostconverter

HUANG

Jinfeng,

LI

Xiaotian

(SchoolofElectricalEngineering,ShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong723001,China)

Abstract:An

control

strategy

combining

improved

non-singular

fast

terminal

sliding

mode

(NFTSM)

and

active

disturbance

rejection

control

(ADRC)

based

on

the

extended

state

observer

(ESO)

of

energy

storage

function

was

proposed,

in

view

of

the

cross-influence

and

non-minimum

phase

characteristics

of

single

inductance

dual

output

Buck-Boost

(SIDO

Buck-Boost)

converters

operating

in

continuous

inductance

current

mode

(CCM).

Firstly,

the

main

controller

was

designed,

and

the

ADRC

normal

form

was

obtained

by

fitting

the

transfer

function

of

the

system,

which

was

u