基于Buck型變換器的滑模變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)研究.pdf

1、滑模變結(jié)構(gòu)控制作為一種先進(jìn)的非線性控制技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用在電力電子變換器中，并順利實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、魯棒性強(qiáng)、穩(wěn)態(tài)范圍寬、控制實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，然而其穩(wěn)態(tài)誤差大、開關(guān)頻率不固定等問(wèn)題也一定程度限制了它的應(yīng)用領(lǐng)域。 本文對(duì)滑模變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)做了深入細(xì)致的研究，以Buck型變換器為例，應(yīng)用李導(dǎo)數(shù)準(zhǔn)則給出N階滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)步驟，并具體給出了一、二、三階滑模控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程，分析參數(shù)選擇依據(jù)。三階滑模變結(jié)構(gòu)控制的提出解決了穩(wěn)態(tài)

2、誤差大的問(wèn)題，然而其分析復(fù)雜、參數(shù)設(shè)計(jì)困難，文中則采用映射法把三維軌跡化為二維情況，順利實(shí)現(xiàn)相平面法描述三階滑模運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)化分析過(guò)程。針對(duì)非理想因素對(duì)系統(tǒng)性能的影響，本文對(duì)常量干擾、滯環(huán)寬度不對(duì)稱、開關(guān)延遲等問(wèn)題作了分析，特別對(duì)輸出電容等效串聯(lián)電阻(ESR)作了深入研究。針對(duì)ESR的問(wèn)題，重新建立了新的系統(tǒng)模型，提出了改進(jìn)的滑?？刂品椒ǎ⑼ㄟ^(guò)參數(shù)給定和假設(shè)對(duì)比得出一系列ESR對(duì)變換器動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)特性的影響，從而提出參數(shù)設(shè)計(jì)的更精確方法

3、。為了解決滑模變結(jié)構(gòu)控制開關(guān)頻率不固定的問(wèn)題，本文研究了基于等效控制理論的定頻滑?？刂品椒?PWM-SMC)和基于給定三角波的滑?？刂品椒?RTW-SMC)，分析出PWM-SMC控制的理論滑模面，得出二階滑模控制在PWM-SMC控制中不可行的結(jié)論；對(duì)于二階滑模控制在RTW-SMC控制中的缺陷，引入三階RTW-SMC控制，并分析其消除穩(wěn)態(tài)誤差的過(guò)程。同時(shí)，對(duì)滑?？刂圃诟綦x變換器中的應(yīng)用也作了可行性分析，得出三種滑模控制在雙管正激變換器中應(yīng)