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.     

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。     

滑模变结构控制系统设计

采采滑模变结构控制直流伺服系统，用加并联微分通道对称切换的滑模控制方法，进行仿真实验，结果表明：该系统具有较好的鲁棒性和快速性，且抗干扰能力强。     

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。     

变桨距风力发电系统的滑模变结构控制

讨论了变桨距风力发电系统在高风速时桨距控制问题。针对风力机系统的非线性,参数变化等特性,根据风力机机理,基于一定假设得到风力机在某一工况点线性模型,进而提出滑模变结构控制方案,充分利用变结构控制对被控对象的模型误差、对象参数的变化以及外部干扰有极佳的不敏感性的优点。对系统仿真时再加入系统的不确定性,仿真结果表明所提出控制方案的有效性,系统具有很好鲁棒性。     

滑模变结构控制研究综述

主要介绍滑模变结构控制的研究情况.先介绍变结构控制理论,并对滑模变结构的发展现状进行了评述;然后着重从滑模面设计、滑模条件以及抖动这三个方面对已开展的研究工作进行了深入的探讨;最后介绍了滑模变结构控制的主要应用情况,同时对这一领域的研究方向进行了展望.     

DC-DC变换器模糊变结构-广义通用模型控制

针对DC-DC变换器强非线性,提出了一种FSMC-GCMC控制方法,以增强对DC-DC变换器系统的控制效果。通过广义通用模型方法将强非线性系统转化为标准三阶线性系统并由此构成GCMC控制器。由于在DC-DC变换器参数改变情况下GCMC控制器将不能保持系统的线性特点,因此构造FSMC控制器,使用变结构控制增加系统的鲁棒性并利用模糊控制减少变结构控制的抖动并提高系统响应时间。通过仿真实验证明了该方法的可行性以及良好的动静态性能、较强的鲁棒性。     

1 MW变速变距风力发电机的滑模变结构鲁棒控制

针对一种变速变距风力发电机，提出了一种滑模变结构鲁棒控制方案.由于滑模变结构具有独特的优点，因此应用滑模变结构原理设计了滑模变结构控制器.通过分析可知，所设计的滑模变结构控制器不但可以控制风轮转速使之从风中获得最大功率，还可以控制浆距角调节的速度，进而通过浆距调节来使输出功率平稳.仿真实验结果表明所提出的控制方案是十分有效的，此控制系统具有良好的鲁棒性能.     

磁悬浮球系统的滑模变结构鲁棒控制器设计

为了实现对磁悬浮球系统的精确控制,根据变结构理论,设计了一种具有更强鲁棒性的二阶动态滑模控制器。其中新切换面含有系统输入的高阶导数,降低了趋近律中不连续项的影响,改善了普通滑模控制器存在严重抖振的缺陷。通过与普通滑模控制器进行仿真比较,结果表明,所设计的二阶动态滑模变结构控制器能使系统有较好的动态性能并能较好地实现系统稳定悬浮。     

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。     

大扰动下Buck电源变换PCL控制器设计

为提高系统在大扰动下的响应的快速性和鲁棒性,针对纯电动汽车上的DC-DC变换器,设计了一种基于prescribed convergence law(PCL)算法的鲁棒滑模控制器。以Buck变换器为例,验证该滑模算法在有限时间内的收敛性,并与PI和传统滑模控制效果进行对比。结果表明:1无扰动时,PCL滑模算法稳态精度高,调节时间短,输出纹波小;2输入电压和负载电阻大扰动时,PCL滑模算法响应速度更快,鲁棒性更强。     

温室大棚温湿度滑模变结构跟踪控制器

建立了温室环境机理数学模型,针对温、湿度之间非线性强耦合的关系,采用精确线性化的方法,通过状态反馈实现了系统的精确线性化,结合滑膜变结构控制理论,设计出基于趋近率的温室温、湿度跟踪滑模变结构控制器。研究并验证了系统的稳定性和不变性。通过实验仿真得出如此设计的控制器可以实现温、湿度目标的精确跟踪。     

多变量系统的全程滑态变结构模型跟踪控制

研究了多变量系统的变结构模型参考设计问题，针对同时具有参数摄动和外界干扰的多变量系统提出了一种全程滑态变结构模型跟踪控制方案，使得误差系统从一开始就处于滑动模态上，改善了跟踪误差的瞬态性能和鲁棒性，仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于非奇异终端滑模技术的DC-DC Buck 变换器研究

针对DC-DC Buck变换器所需的稳定性及快速性,设计出一种恒频非奇异终端滑模控制器。对比平均电流技术,该控制器能避免设计系统补偿器,并能解决传统滑模技术控制中存在工作频率不固定、响应速度较慢的难题。通过设定S函数作为切换面,以双曲正切函数作为控制律进行仿真及实验验证,结果表明,在输入电压和负载电流发生变化时,运用非奇异终端滑模技术对DC-DC Buck变换器控制的输出电压超调量远小于运用平均电流技术的,且响应速度大大提高。     

位置伺服系统滑模控制器设计

传统的滑模控制方法在整个响应过程中,其不敏感性不能总被保持。为了克服这个不足,F.Harashima 等人提出了四段切换曲线组合成滑模线的控制方法。本文提出了该方法的不合理性,并给出了新的四段切换曲线,从而使系统在整个响应过程中均具有不敏感性,且使系统是时间次优控制。仿真结果表明,系统在参数变化及扰动情况下,仍能保持很好的跟随性能,优于传统的设计方法。     

网络控制系统的滑模控制器设计

针对网络控制系统中的网络诱导时延问题，设计了具有指数趋近律的滑模变结构控制器，并对其稳定性进行了分析，同时给出了系统的最大允许时延。仿真结果验证了该设计方法的可行性和有效性。