Buck变换器的降阶扩张状态观测器与无抖振滑模控制

作     者：王书旺 李生权 哀薇 李娟 WANG Shu-wang;LI Sheng-quan;AI Wei;LI Juan

作者机构：扬州大学电气与能源动力工程学院江苏扬州225127 华南理工大学自动化科学与工程学院广东广州510640 

基　　金：Supported by the National Natural Science Foundation of China(61903322,61773335) the State Key Laboratory of Alternate Electrical Power System with Renewable Energy Sources(LAPS 19003) the State Key Laboratory of Mechanics and Control of Mechanical Structures(MCMS-E-0520G01) the Six Talent Peaks Foundation of Jiangsu Provincial(KTHY2018038) the Natural Science Foundation of Yangzhou City for Outstanding Young Scholars(YZ2017099) the Postgraduate Research&Practice Innovation Program of Jiangsu Province(SJCX20-0890) 

出 版 物：《控制理论与应用》 (Control Theory & Applications)

年 卷 期：2021年第38卷第6期

页      码：766-774页

摘      要：针对脉宽调制型Buck变换器的内外干扰和滑模控制的抖振等问题,本文提出了一种基于降阶扩张状态观测器和无抖振滑模的新型控制策略.首先,建立新型的跟踪误差状态空间模型,将匹配和不匹配干扰定义为统一的匹配干扰;然后,设计降阶扩张状态观测器提高跟踪误差微分和系统干扰的估计速度,并抵消负载和输入端的电压变化、系统参数不确定性对控制系统的影响;其次,利用跟踪误差微分的估计值设计滑模控制器抑制干扰估计误差,使得切换项近似为零,实现滑模技术的无抖振控制,提高Buck变换器系统电压跟踪的快速性和准确性.利用李雅普诺夫稳定判据从理论上证明了所提控制器的闭环稳定性.最后,仿真结果表明所提方法通过抑制抖振和内外干扰有效改善Buck变换器的鲁棒性和动态性能.

主 题 词：Buck变换器 滑模控制 降阶扩张状态观测器 跟踪误差状态空间模型 无抖振 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.7641/CTA.2020.20181

馆 藏 号：203103674...