發(fā)布時間：2024-06-07 21:18

　　DC-DC變換器因其低廉的成本和簡單的拓撲結(jié)構(gòu),廣泛應(yīng)用在新能源發(fā)電、智能手機和醫(yī)療器械等實際場景中。開關(guān)管的存在導(dǎo)致DC-DC變換器具有很強的非線性,這增大了對其控制的復(fù)雜性。滑模控制作為典型的非線性控制方法,在控制過程中能夠快速調(diào)節(jié),受外界干擾的影響小,常被應(yīng)用到電機調(diào)速和變換器控制系統(tǒng)中。本文以DC-DC降壓變換器為研究對象,采用狀態(tài)空間平均法對其進行數(shù)學建模。圍繞控制系統(tǒng)精度和抵抗負載擾動問題,首先,提出了基于負載估計器的單環(huán)滑模控制方法。該方法把降壓變換電路中的負載電阻當作未知量,利用負載估計器對其進行參數(shù)估計,并將負載估計值用來構(gòu)建滑模控制器。其次,針對于單環(huán)滑�？刂埔蚨墩穸�引起的穩(wěn)態(tài)誤差和控制精度低的問題,采用了雙回路控制結(jié)構(gòu),將降壓變換器分為電壓回路和電流回路,針對每個回路分別設(shè)計控制器�；�于此,設(shè)計了基于負載估計器的級聯(lián)雙環(huán)二階滑�？刂品椒�。電壓外環(huán),設(shè)計基于超螺旋算法的控制器,保證輸出電壓的跟蹤,其中負載參數(shù)采用估計器輸出的估計值;電流內(nèi)環(huán),由外環(huán)輸出作為其期望電流值,設(shè)計同類型的超螺旋控制器對電感電流進行跟蹤控制。最后,對于設(shè)計的兩種控制方法,先是利用仿真驗證其可...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1降壓變換器電路圖

DC-DC降壓變換器就是將輸入的直流電壓通過開關(guān)電路，以低于輸入值的直流電壓輸出。其電路結(jié)構(gòu)包括開關(guān)管VT，二極管D，電感L和電容C等器件，如圖2-1所示。其中，inv是輸入直流電壓，ov是輸出直流電壓，LR是負載。圖2-1降壓變換器電路圖當開關(guān)VT導(dǎo)....

圖2-2等效電路圖

輸出給負載兩端，同時并聯(lián)的電容可以得到電能儲存。VT關(guān)閉時，變換器的等效電路如圖2-2b。由于電感電流和消失，存儲在器件中的電能得到釋放。二極管導(dǎo)通使得放電流以及電容電壓繼續(xù)提供給負載兩端，進行放電過程。

圖2-3電流波形

12續(xù)的時間為1uT。此時，二極管D導(dǎo)通，開關(guān)管VT關(guān)閉，電路持續(xù)放電。第二階段，時間間隔為2uT，表示二極管D不導(dǎo)通和開關(guān)管VT關(guān)閉的時間段，也可等效為()11uuT。從圖中可以看出，在經(jīng)過開關(guān)管關(guān)斷的第一階段后，電路中的電感電流變?yōu)榱?...

圖3-1滑�？刂七^程圖形示意圖

滑�？刂贫紩�驅(qū)使該軌跡朝著滑動流形運動，如圖3-1a所示，將到達階段。當軌跡接觸到滑動流形時，控制系統(tǒng)進入到第二階段，稱�？刂坪瘮�(shù)的無限切換對系統(tǒng)進行控制，從而使受控軌跡保持在滑動向期望的平衡點O，最終在平衡點O處停留，如圖3-1b所示。

本文編號：3991030