滑模变结构控制在DC-DC变换器中的应用

采用了一种控制DC－DC变换器的新型滑模控制器。利用该控制器可以产生优化PWM，以满足预期闭环动态性能。为了抑制抖振，提出了一种模糊滑模变结构控制器。仿真结果表明，应用滑模变结构理论控制DC－DC变换器不仅简化了设计和易于实现简单而且性能优良，模糊变结构控制优于传统滑模变结构控制。     

一种基于STD的Buck变换器滑模控制

针对新能源用DC-DC Buck变换器常规滑模控制需要同时检测变换器输出电压和滤波电容电流,提出一种基于super-twisting微分器(STD)的滑模控制器。与常规滑模控制器相比,所提出的控制方法只需检测变换器输出电压,无需测量电容电流,因此可以将电流传感器从控制环路中移除,从而简化控制系统。仿真实验结果表明,与常规滑模控制器相比,所提出的STD滑模控制具有更小的稳态误差,同时保留了对输入电压扰动和输出负载扰动的强鲁棒性。     

一种Buck型变换器的滑模变结构PID控制器设计

针对Buck变换器电路的内部关系,应用滑模变结构理论与常规PID控制的复合控制策略,设计了一种滑模变结构PID控制器。避免了传统PID控制积分引起的超调和滑模控制存在的固有抖振问题,易于工程实现且鲁棒性强。仿真结果表明：与传统的控制技术相比,滑模PID控制器能保证在趋近运动阶段有较短的上升时间（约50ms）,在滑动模态阶段有较小的超调量,提高了系统的暂态稳定性。     

DC-DC变换器滑模变结构控制器设计

以双向半桥DC-DC变换器为研究对象,运用状态平均法建立其数学模型,在此基础上,引入滑模变结构控制,并验证了控制器的稳定性。在MATLAB/simulink中搭建模型,比较了开环控制与滑模变结构控制效果。仿真实验表明滑模变结构控制能够得到良好的动态性能,并且具有较强鲁棒性,大幅度提升了DC-DC变换器的控制性能。     

电流—单周控制双频BUCK变换器

针对如何简单有效的对双频变换器实施控制问题,提出了一种电流—单周控制方法.以电流—单周控制双频BUCK变换器为例,分析了其控制原理及性能特点,利用状态空间平均方法建立了电流—单周控制双频BUCK变换器主电路、控制电路的小信号模型,在此基础上进行了电压外环补偿器设计.仿真及试验研究结果表明:电流—单周控制方法能使高频开关电流应力最小,从而降低其开关损耗,提高变换效率.此外,采用电流—单周控制的电压外环补偿器设计容易,实现电路简单可靠.     

基于电流反馈控制的DC／DC升压变换器

目的 克服非最小相位特性对控制器设计的影响。方法 将DC/DC升压变换器的输出电压控制问题转化为对电感电流的控制，并采用了串级结构的电压和电流控制器，控制器的外环采用PI控制算法，以电容电压为被控量，内环则采用非线性输出反馈控制算法，以是电感电流为被控量。结果 DC/DC升压变换器的仿真结果表明，上述控制方案是可行的。结论 该种结构的控制器不但可使被控系统获得良好的动态特性，而且对负载电阻、电容、输入电压等参数变化有着很强的稳健性。     

滑模变结构控制DC-DC变换器的设计

开关变换器是一个非线性变结构系统,线性控制算法的控制性能在开关变换器系统中受到制约.针对这一问题提出滑模变结构控制法在开关变换器中的应用.滑模变结构控制法对被控系统数学模型精度要求不高,对系统参数变化、外界环境扰动具有完全的自适应性.以Buck型变换器为例,分析滑模控制在开关变换器中的使用方法,并给出了仿真和实验结果.     

基于滑模控制的Buck-Boost型AC-DC变换器

提出了一种基于滑模控制的Buck-Boost型AC-DC变换器。相对于现行的双环结构控制方式，滑模控制没有增加控制电路的复杂性，而且能得到近似为1的输入功率因数，电路效率高。同时分别提出了针对输出直流电压以及输入交流电流的控制策略。对输入电流采用滑模控制以获取高功率因素，对输出电压，因其动态响应相对较慢，采用PI控制器调节。最后给出了仿真及实验结果，表明该电路具有高效率、高功率因数及低谐波畸变等特性。     

开关式直流功率变换器的非线性控制器设计

将非线性控制的逆系统方法应用于脉宽调制控制的变换器，并借助于变换器的非线性无穷大频率平均模型，提出了变换器非线性控制的逆系统设计方法，推导出了变换器的非线性控制规律。通过对升压式变换器的计算机仿真分析，说明了变换器非线性控制的调节性能。     

基于分段仿射模型的DC/DC变换器预测控制研究

基于混杂系统理论,分析了DC/DC功率变换器在连续工作模式下的动态特性,采用 步离散法得到一个占空比控制变量与连续变量直接相互作用的数学模型,即分段仿射(PWA)模型。结合预测控制方法,在建立的数学模型基础之上,设定系统的二次型性能指标,并引入预测误差对系统的输出进行反馈校正,通过性能指标的优化计算得到占空比控制信号,由此出设计预测控制器。以Buck功率变换器为研究对象,设计了一个开关频率为400 KHz的实验样机,仿真结果和实验结果验证了该方法的有效性。     

离散终端滑模控制及其在Buck变换器中的应用

针对Buck变换器这类具有强非线性与负载随机突变等特点的系统,考虑数字控制实现的工程需求,在传统终端滑模控制的基础上,提出了一种离散终端滑模控制策略。首先在完成离散终端滑模控制器设计的基础上,进行了系统稳定性分析。随后对离散终端滑模控制和离散线性滑模控制两种控制器作用下的输出跟踪误差进行了分析。最后将本文提出的方法应用于Buck变换器输出电压稳定控制上并进行仿真,从输出电压的稳态误差,稳定时间和控制器输出抖振等方面与传统离散线性滑模控制的效果进行了对比。结果表明：离散终端滑模控制能有效提高系统的动静态特性及抗扰能力。     

Buck型DC-DC变换器的预测控制优化算法设计

针对Buck型DC-DC变换器对象,以驱动系统输出电压快速跟踪设定电压值为控制目标,设计了预测控制优化算法对输出电压进行优化控制。首先采用线性矩阵不等式(LMIs)技术和不变集方法,将Buck变换器的控制问题转化为半正定规划问题,随后基于预测控制的滚动优化思想对Buck变换器输出电压设计无穷时域性能优化算法。基于该优化算法和3个不同的采样周期,对Buck型变换器的电压输出进行了仿真控制,结果表明,Buck型变换器的输出电压能较快地收敛至设定电压值,取得了更优的控制性能,验证了该算法的有效性。     

一种Buck变换器的电压控制策略研究

Buck 变换器是一种结构比较简单,应用十分广泛的 DC/DC 降压变换器。由 Buck 电路的平均线性化模型,得到其电压控制下的动态小扰动模型,给出了应用 PI 控制器实现其精确控制的方法。仿真实验结果表明在系统参数和负载都发生较大幅度变化时依然能获得 Buck 电路良好的输出,系统具有很强的鲁棒性     

仿电流控制在移相全桥变换器中的仿真研究

为了克服全桥变换器在传统控制模式下对噪声过于敏感、抗干扰能力较差的弊端,提出了一种采用仿电流控制技术的移相全桥变换器.通过重构电流信号实现电流模式控制,可以避免环境因素对电流信号的干扰,增强电路的稳定性.最后进行了仿真验证.仿真结果表明:仿电流控制技术应用在移相全桥变换器中是可行的.     

Buck-boost DC/DC变换器的控制

便携式电子设备一般采用锂电池供电,随着低电压装置使用量的增加及其多功能化的增强,有效的电能管理技术成为这类设备延长电池寿命的有效方法.鉴于此,本文提出了一种buck-boost变换器的拓扑电路及其控制方法.对这种变换器所做的仿真结果表明,新的控制方法能缩短过渡时间,减小过渡时的超调,有效延长了锂电池的使用寿命.     

Boost变换器鲁棒平滑模反步控制器设计

针对B oost变换器的输入电压波纹干扰问题,设计了基于b ack-stepping方法的平滑模反步控制器,不但保证了系统的良好鲁棒性,而且削弱了普通滑模控制的抖动现象,最后通过仿真算例验证了所提方法的有效性。     

组合型DC/DC变换器控制策略研究

为了提高变换器输出功率,实现开关管的ZVS,根据两组以上变换器交错并联的电路拓扑,提出了一种带辅助网络的两路交错并联DC/DC变换器的控制策略.该控制策略可以实现变换器次级电压的交错,使得滞后桥臂利用另一全桥变换器产生的交错电流实现ZVS.最后运用Saber软件进行了仿真和实验,实验结果验证了该控制策略的正确性.这对大功率开关电源的研究具有实际指导意义.