滑?？刂圃贐UCK變換器中的應(yīng)用

1、    滑?？刂圃赽uck變換器中的應(yīng)用    范昭君摘 要：本文設(shè)計(jì)雙積分滑?？刂破魇腔赾cm模式下buck變換器，首先計(jì)算出該方法的滑模可達(dá)性條件及其控制器方程，并論述了該種方法的穩(wěn)定性，最后采用simulink對(duì)該控制器在buck電路中的應(yīng)用進(jìn)行了仿真，證明該方法具有良好的動(dòng)態(tài)性能、魯棒性。關(guān)鍵詞：雙積分滑?？刂?buck變換器;ccm;simulink目前，pid控制技術(shù)是電力電子變換器的主要控制方法，但該方法有以下幾點(diǎn)不足：1）對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的變化比較敏感，2）當(dāng)負(fù)載大范圍變化時(shí)，開(kāi)關(guān)變換器動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢、輸出波形有畸變等缺點(diǎn)1。最近幾年，為了提

2、高變換器的各項(xiàng)性能，在電力電子變換器領(lǐng)域掀起了研究各種先進(jìn)控制策略的風(fēng)潮。電力電子開(kāi)關(guān)變換器是非線(xiàn)性的，滑模控制是非線(xiàn)性控制器，他們具有天然的適用性，采用滑?？刂频淖儞Q器具有魯棒性強(qiáng)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快、控制實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此成為研究的熱點(diǎn)。1 buck 變換器的組成及基本原理1.1 buck 變換器組成buck 變換器是由mosfet，二極管d，電感l(wèi)，電容c等元件組成，該電路主要實(shí)現(xiàn)直流電壓us 到直流電壓uo的轉(zhuǎn)換2。1.2 buck變換器的工作原理在ccm下運(yùn)行的buck變換器，即輸出電感l(wèi)的電流在整個(gè)開(kāi)關(guān)管sw關(guān)斷周期中都存在。調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)器件sw的通斷周期，可以調(diào)整負(fù)載側(cè)輸出電流和

3、電壓的大小3，4。負(fù)載側(cè)輸出電壓的平均值為：2 間接滑?？刂频腷uck變換器的設(shè)計(jì)由于傳統(tǒng)的滑模控制為了限制開(kāi)關(guān)頻率會(huì)采用滯環(huán)控制，但因此也會(huì)造成穩(wěn)態(tài)誤差。為了解決這一問(wèn)題，引入積分滑?？刂破?。被控變量為電壓誤差信號(hào)x1，電壓信號(hào)的變化率x2，電壓誤差的積分x3，電壓誤差的雙積分x4，它們可以表示為：3 仿真結(jié)果為驗(yàn)證控制系統(tǒng)的可靠性，對(duì)于buck變換器的參數(shù)為下，輸入電壓值為24v，輸出電壓值為12v，moset的開(kāi)關(guān)頻率為20khz，電阻阻值為3歐姆，取l為50e-06h，c為4.36e-02f。取參考電壓vref為2.5v， =0.208，滑模系數(shù) ， 所以，k1=0.327，k2=53

4、.78，根據(jù)系統(tǒng)的抗干擾能力的強(qiáng)弱，經(jīng)過(guò)仿真對(duì)比可得出：k3=2000（此時(shí)，系統(tǒng)的抗干擾能力最強(qiáng)）。根據(jù)以上參數(shù)，可得以下仿真結(jié)果如下圖所示：圖4  pid控制的buck變換器（a）滑?？刂频腷uck變換器（b）圖5pid控制的buck變換器（a）滑?？刂频腷uck變換器（b）根據(jù)仿真結(jié)果可得，滑?？刂频腷uck變換器，系統(tǒng)的超調(diào)較小，調(diào)節(jié)時(shí)間較快，穩(wěn)態(tài)誤差較小，大約穩(wěn)定在11.5左右，而pid控制的buck變換器，系統(tǒng)的超調(diào)較大，調(diào)節(jié)時(shí)間較長(zhǎng)，穩(wěn)態(tài)誤差較大，輸出的電壓大約穩(wěn)定在11.4左右。4 結(jié)論本文研究雙積分滑?？刂圃赽uck變換器中的應(yīng)用，由于傳統(tǒng)的滑?？刂茷榱讼拗崎_(kāi)關(guān)頻率

5、會(huì)采用滯環(huán)控制，但因此也會(huì)造成穩(wěn)態(tài)誤差。為了解決這一問(wèn)題，引入積分滑?？刂破?，最后通過(guò)simulink對(duì)該控制器在buck電路中的應(yīng)用進(jìn)行了仿真，證明該方法具有良好的動(dòng)態(tài)性能、魯棒性。參考文獻(xiàn)：1劉斌.基于buck型變換器的滑模變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)研究d.浙江大學(xué)，2007.2汪垚.一種基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的buck變換器設(shè)計(jì)j.農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技，2018，29（16）：297-298+262.3丁昱文，鄒海榮，丁家圣，周建達(dá).dc-dc降壓變換器的滑?？刂蒲芯縥.信息技術(shù)，2017（06）：137-141.4汪習(xí)成.帶恒功率負(fù)載的數(shù)字buck變換器的研究d.廣西大學(xué)，2017.科技風(fēng)2019年22期科技風(fēng)的其它文章信息化視角下高職院校就業(yè)教育創(chuàng)新分析生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)