基于二重積分的雙Buck變換器間接滑?？刂?/h1>
2016-10-22 09:06:18吳曉張燕鋒王海欣黃海宏
電氣傳動(dòng) 2016年9期
吳曉，張燕鋒，王海欣，黃海宏
（合肥工業(yè)大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程院，安徽 合肥 230009）
基于二重積分的雙Buck變換器間接滑模控制
吳曉，張燕鋒，王海欣，黃海宏
（合肥工業(yè)大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程院，安徽 合肥 230009）
將雙Buck變換器用于直流變換，提出采用二重積分的間接滑?？刂撇呗?，以達(dá)到提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能的目的。對(duì)雙Buck變換器采用統(tǒng)一控制方式，由狀態(tài)空間方程對(duì)電路進(jìn)行簡(jiǎn)化，得到等效電路。根據(jù)等效電路的狀態(tài)方程，提出基于二重積分的間接滑?？刂撇呗裕鶕?jù)等效控制原理設(shè)計(jì)得到控制信號(hào)，并分析其存在性條件和穩(wěn)定性條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，二重積分間接滑模控制策略改善了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能。
雙Buck變換器；二重積分；間接滑?？刂?/p>
雙向Buck變換器組成的雙Buck變換器是一種特殊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具有Buck變換器的優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用于高精度的功率放大器等實(shí)際場(chǎng)合［1-3］。
滑?？刂剖且环N變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的控制，這和開(kāi)關(guān)變換器的本質(zhì)特征是一致的，因此這種控制方式應(yīng)用于電力電子變換器是非常適合的［4］，具有良好的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能［5-7］。為了抑制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，普遍的方法是在滑?？刂浦懈郊臃e分項(xiàng)變成積分滑?？刂疲?-9］，這在滯環(huán)滑?？刂茣r(shí)可以達(dá)到消除穩(wěn)態(tài)誤差的效果，而在間接滑?？刂茣r(shí)并不能完全消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，考慮到增加系統(tǒng)控制器的階數(shù)，通常會(huì)改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，提出一種基于二重積分的間接滑?？刂疲╠ouble-integral ISMC）策略。
雙Buck變換器用于DC-AC逆變器時(shí)，兩組雙向Buck變換器是獨(dú)立對(duì)稱(chēng)控制方式［3，5］，需要測(cè)量?jī)山M狀態(tài)變量，采用兩組控制器。將其應(yīng)用于直流變換時(shí)，仍然可以采用獨(dú)立對(duì)稱(chēng)控制方式，但會(huì)讓控制電路顯得繁冗，增加成本和控制器的復(fù)雜性。為此對(duì)雙Buck變換器采用直接采樣輸出電壓的統(tǒng)一控制方式，由狀態(tài)空間方程將其等效成二階系統(tǒng)，并得到其空間狀態(tài)方程，在此基礎(chǔ)上采用基于二重積分的間接滑模控制策略，根據(jù)等效控制的原理，得到由電容電壓和電容電流組合的控制信號(hào)，并分析其存在性條件和穩(wěn)定性條件。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該控制策略相比傳統(tǒng)的PI控制具有更好的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能，較3階積分間接滑?？刂疲╰hree-order ISMC）方式具有更好的穩(wěn)態(tài)性能。
1 統(tǒng)一控制方式雙Buck變換器的等效
基于二重積分的間接滑?？刂品绞降碾pBuck變換器的電路拓?fù)淙鐖D1所示。該變換器由2個(gè)雙向Buck變換器組成。2個(gè)雙向Buck變換器進(jìn)行統(tǒng)一控制時(shí)，VT1和VT4同時(shí)導(dǎo)通，VT2，VT3與VT1，VT4交替導(dǎo)通，這和橋式變換器相似。通過(guò)對(duì)各開(kāi)關(guān)管進(jìn)行PWM控制，經(jīng)過(guò)后面的LC組成的濾波器后就可以在輸出端得到一個(gè)直流電壓。假設(shè)各元件是理想器件，電感電流處于連續(xù)狀態(tài)。
圖1 雙Buck變換器的電路拓?fù)鋱DFig.1 Dual Buck converter circuit topology
以2個(gè)電容電壓v1,v2和2個(gè)電感電流iL1,iL2為狀態(tài)變量，雙Buck變換器的狀態(tài)方程為
式中：d為控制量。
引入小信號(hào)擾動(dòng)以后，得到系統(tǒng)的小信號(hào)模型狀態(tài)方程為
在兩組雙向Buck變換器參數(shù)完全對(duì)稱(chēng)情況下，即L1=L2=L，C1=C2=C，取輸出電壓擾動(dòng)量為，得：
式中：Vin為輸入電壓；R為輸出端負(fù)載。
從傳遞函數(shù)來(lái)看，以上兩式與單LC濾波器的傳遞函數(shù)相一致，可以把雙Buck變換器等效成單LC濾波器的全橋變換器，只是等效后的電感是原來(lái)的2倍，電容為原來(lái)的1/2倍，此時(shí)可以認(rèn)為雙Buck變換器中的電容C1和C2串聯(lián)，再和負(fù)載并聯(lián)。
因此，采用統(tǒng)一控制的雙Buck變換器等效后的電路拓?fù)淙鐖D2所示。
圖2 雙Buck電路等效后的電路Fig.2 Equivalent circuit of dual Buck circuit
以電容電壓vo和電感電流iL為狀態(tài)變量，等效后電路的狀態(tài)方程為
2 雙Buck變換器的二重積分間接滑?？刂?/h2>
為了進(jìn)一步改善積分滑模控制在間接滑?？刂茣r(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差，在一般常用的3階積分滑模控制的基礎(chǔ)上，引入狀態(tài)變量的附加二重積分項(xiàng)即∫（∫x?dt）dt，以輸出電壓偏差x1=（Vref-vo）的線(xiàn)性組合建立的滑動(dòng)面S（t）方程為
式中：K1,K2,K3,K4為滑動(dòng)系數(shù)；Vref為給定電壓；vo為輸出電壓。
根據(jù)滑模控制的不變性條件，系統(tǒng)在滑模面S（t）=0上滑動(dòng)時(shí)
將式（5）、式（6）代入式（7）得等效控制函數(shù)ueq為
控制函數(shù)ueq不僅含有輸出電壓的偏差而且還含有輸出電壓偏差的積分，這就使得經(jīng)過(guò)ueq控制的系統(tǒng)不再有穩(wěn)態(tài)誤差。控制函數(shù)ueq中K4=0就把二重積分滑?？刂仆藶?階積分間接滑模控制，此時(shí)系數(shù)K3決定了系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)誤差，但是K3不可能無(wú)窮大，就不可能做到零穩(wěn)態(tài)誤差。此外，控制函數(shù)ueq還與電容電流iC有關(guān)，改善了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。要使得系統(tǒng)狀態(tài)變量最終能在滑模面上運(yùn)動(dòng)，就要滿(mǎn)足等效滑模控制的存在條件：
將式（7）代入式（8）得到：
只要工作狀態(tài)的最大點(diǎn)和最小點(diǎn)都滿(mǎn)足式（10）即可以保證滑?？刂频拇嬖谛浴?/p>
下面分析比較傳統(tǒng)PI控制、3階積分間接滑?？刂坪投胤e分間接滑?？刂?種控制方式的穩(wěn)態(tài)性能、動(dòng)態(tài)性能和抗輸入電壓擾動(dòng)能力。
根據(jù)主電路等效電路和3種控制方式的不同，得出3種控制方式的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)Bode圖如圖3所示。
圖3 系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)Bode圖Fig.3 Open-loop transfer function Bode diagram
LC濾波器組成的二階慣性環(huán)節(jié)存在諧振峰，PI參數(shù)選的較小，使得系統(tǒng)的帶寬較窄，動(dòng)態(tài)性能變差，采用PI控制的系統(tǒng)為Ⅰ型系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)性能較低；而在滑?？刂茣r(shí)，反饋了輸出電壓和電容電流，使得系統(tǒng)不存在二階慣性環(huán)節(jié)，也就沒(méi)有諧振峰，可以增大PI參數(shù)，改善動(dòng)態(tài)性能，同時(shí)提高了系統(tǒng)的型別到Ⅱ型系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)性能得到提高。
在分析抗輸入電壓擾動(dòng)時(shí)，得出相應(yīng)的輸入電壓到輸出電壓的傳遞函數(shù)分別如下式所示：
式中：KP,KI,KSMC分別為比例系數(shù)、積分系數(shù)和滑模控制中電流反饋系數(shù)。
3種控制方式的輸入到輸出傳遞函數(shù)Bode圖如圖4所示?？梢钥闯鲈陔娋W(wǎng)基波6倍頻300 Hz處，3階積分間接滑?？刂坪投胤e分間接滑?？刂频姆导s為-15 dB，遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)PI控制的-3.5 dB，3階積分間接滑模控制和二重積分間接滑?？刂频目馆斎腚妷簲_動(dòng)能力要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PI控制。
圖4 系統(tǒng)輸入到輸出的傳遞函數(shù)Bode圖Fig.4 Input-to-output transfer function Bode diagram
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論
在二重積分間接滑?？刂频幕A(chǔ)上，搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，控制器芯片是TMS320F2812，開(kāi)關(guān)頻率9 kHz，實(shí)驗(yàn)裝置輸入電壓為600 V，輸出電壓為300 V，電感為2 mH，電容為220 μF。
為了驗(yàn)證二重積分間接滑模控制的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能，在該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上分別進(jìn)行了傳統(tǒng)PI控制、3階積分間接滑?？刂坪投胤e分間接滑?？刂频膶?shí)驗(yàn)。
圖5是3種控制方式下的穩(wěn)態(tài)性能的實(shí)驗(yàn)波形，uo為輸出電壓，ui為輸入電壓交流分量，u為輸出電壓交流分量。輸入電壓是電網(wǎng)經(jīng)過(guò)變壓器及三相不控整流橋后再由電容濾波得到的，輸入電壓含有明顯的6次諧波。圖5表明：采用PI控制時(shí)輸出電壓有與輸入電壓同一諧波頻率的紋波；采用3階間接滑?？刂茣r(shí)6次諧波明顯減小，但是輸出電壓和給定值有穩(wěn)態(tài)誤差；而采用二重積分間接滑?？刂茣r(shí)不但6次諧波減小了，而且穩(wěn)態(tài)誤差減小，可以認(rèn)為是零誤差。
圖5 3種控制方式的穩(wěn)態(tài)性能比較Fig.5 Steady performance comparison of three control modes
圖6是輸出負(fù)載電阻由30 Ω切換到20 Ω時(shí)的實(shí)驗(yàn)波形。uo為輸出電壓，u為輸出電壓的交流分量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：二重積分間接滑?？刂坪?階積分間接滑?？刂票萈I控制具有更好的動(dòng)態(tài)性能。
綜上實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到結(jié)論，采用二重積分的間接滑模控制相比于PI控制具有更好的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能，比3階間接滑?？刂凭哂懈玫姆€(wěn)態(tài)性能。
將雙Buck變換器采用統(tǒng)一控制方式應(yīng)用于直流變換，由空間狀態(tài)方程通過(guò)理論推導(dǎo)出等效電路，在其狀態(tài)方程基礎(chǔ)上提出二重積分間接滑模控制策略，分析存在性條件和穩(wěn)態(tài)性條件。最后實(shí)驗(yàn)證明了二重積分間接滑?？刂凭哂辛己玫姆€(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能。
圖6 3種控制方式的動(dòng)態(tài)性能比較Fig.6 Dynamic performance comparison of three control modes
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Indirect Sliding Mode Control of Dual Buck Converter Based on Double Integrals
WU Xiao，ZHANG Yanfeng，WANG Haixin，HUANG Haihong
（School of Electrical Engineering and Automation，Hefei University of Technology，Hefei 230009，Anhui，China）
Dual Buck converter was used as DC conversion，in order to improve the steady-state performance and dynamic performance of the system，indirect double integral sliding mode control strategy was proposed.Dual Buck converter was unified control.Simplifyied the circuit and obtained equivalent circuit by state space equations.Depending on the state equation of the equivalent circuit，proposed indirect double integral sliding mode control strategy，got the control signal based on equivalent control principle，and analyzed the existence conditions and stability conditions.The results show that the indirect double integral sliding mode control strategy improve the steady-state performance and dynamic performance of the system.
dual Buck converter；double integral；indirect sliding mode control
TM92
A
2015-08-26
修改稿日期：2016-03-28
吳曉（1992-）女，碩士研究生，Email：13865966091@163.com
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吳曉，張燕鋒，王海欣，黃海宏
（合肥工業(yè)大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程院，安徽 合肥 230009）
基于二重積分的雙Buck變換器間接滑模控制
吳曉，張燕鋒，王海欣，黃海宏
（合肥工業(yè)大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程院，安徽 合肥 230009）
將雙Buck變換器用于直流變換，提出采用二重積分的間接滑?？刂撇呗?，以達(dá)到提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能的目的。對(duì)雙Buck變換器采用統(tǒng)一控制方式，由狀態(tài)空間方程對(duì)電路進(jìn)行簡(jiǎn)化，得到等效電路。根據(jù)等效電路的狀態(tài)方程，提出基于二重積分的間接滑?？刂撇呗裕鶕?jù)等效控制原理設(shè)計(jì)得到控制信號(hào)，并分析其存在性條件和穩(wěn)定性條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，二重積分間接滑模控制策略改善了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能。
雙Buck變換器；二重積分；間接滑?？刂?/p>
雙向Buck變換器組成的雙Buck變換器是一種特殊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具有Buck變換器的優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用于高精度的功率放大器等實(shí)際場(chǎng)合［1-3］。
滑?？刂剖且环N變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的控制，這和開(kāi)關(guān)變換器的本質(zhì)特征是一致的，因此這種控制方式應(yīng)用于電力電子變換器是非常適合的［4］，具有良好的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能［5-7］。為了抑制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，普遍的方法是在滑?？刂浦懈郊臃e分項(xiàng)變成積分滑?？刂疲?-9］，這在滯環(huán)滑?？刂茣r(shí)可以達(dá)到消除穩(wěn)態(tài)誤差的效果，而在間接滑?？刂茣r(shí)并不能完全消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，考慮到增加系統(tǒng)控制器的階數(shù)，通常會(huì)改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，提出一種基于二重積分的間接滑?？刂疲╠ouble-integral ISMC）策略。
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1 統(tǒng)一控制方式雙Buck變換器的等效
基于二重積分的間接滑?？刂品绞降碾pBuck變換器的電路拓?fù)淙鐖D1所示。該變換器由2個(gè)雙向Buck變換器組成。2個(gè)雙向Buck變換器進(jìn)行統(tǒng)一控制時(shí)，VT1和VT4同時(shí)導(dǎo)通，VT2，VT3與VT1，VT4交替導(dǎo)通，這和橋式變換器相似。通過(guò)對(duì)各開(kāi)關(guān)管進(jìn)行PWM控制，經(jīng)過(guò)后面的LC組成的濾波器后就可以在輸出端得到一個(gè)直流電壓。假設(shè)各元件是理想器件，電感電流處于連續(xù)狀態(tài)。
圖1 雙Buck變換器的電路拓?fù)鋱DFig.1 Dual Buck converter circuit topology
以2個(gè)電容電壓v1,v2和2個(gè)電感電流iL1,iL2為狀態(tài)變量，雙Buck變換器的狀態(tài)方程為
式中：d為控制量。
引入小信號(hào)擾動(dòng)以后，得到系統(tǒng)的小信號(hào)模型狀態(tài)方程為
在兩組雙向Buck變換器參數(shù)完全對(duì)稱(chēng)情況下，即L1=L2=L，C1=C2=C，取輸出電壓擾動(dòng)量為，得：
式中：Vin為輸入電壓；R為輸出端負(fù)載。
從傳遞函數(shù)來(lái)看，以上兩式與單LC濾波器的傳遞函數(shù)相一致，可以把雙Buck變換器等效成單LC濾波器的全橋變換器，只是等效后的電感是原來(lái)的2倍，電容為原來(lái)的1/2倍，此時(shí)可以認(rèn)為雙Buck變換器中的電容C1和C2串聯(lián)，再和負(fù)載并聯(lián)。
因此，采用統(tǒng)一控制的雙Buck變換器等效后的電路拓?fù)淙鐖D2所示。
圖2 雙Buck電路等效后的電路Fig.2 Equivalent circuit of dual Buck circuit
以電容電壓vo和電感電流iL為狀態(tài)變量，等效后電路的狀態(tài)方程為
2 雙Buck變換器的二重積分間接滑?？刂?/h2>
為了進(jìn)一步改善積分滑模控制在間接滑?？刂茣r(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差，在一般常用的3階積分滑模控制的基礎(chǔ)上，引入狀態(tài)變量的附加二重積分項(xiàng)即∫（∫x?dt）dt，以輸出電壓偏差x1=（Vref-vo）的線(xiàn)性組合建立的滑動(dòng)面S（t）方程為
式中：K1,K2,K3,K4為滑動(dòng)系數(shù)；Vref為給定電壓；vo為輸出電壓。
根據(jù)滑模控制的不變性條件，系統(tǒng)在滑模面S（t）=0上滑動(dòng)時(shí)
將式（5）、式（6）代入式（7）得等效控制函數(shù)ueq為
控制函數(shù)ueq不僅含有輸出電壓的偏差而且還含有輸出電壓偏差的積分，這就使得經(jīng)過(guò)ueq控制的系統(tǒng)不再有穩(wěn)態(tài)誤差。控制函數(shù)ueq中K4=0就把二重積分滑?？刂仆藶?階積分間接滑模控制，此時(shí)系數(shù)K3決定了系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)誤差，但是K3不可能無(wú)窮大，就不可能做到零穩(wěn)態(tài)誤差。此外，控制函數(shù)ueq還與電容電流iC有關(guān)，改善了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。要使得系統(tǒng)狀態(tài)變量最終能在滑模面上運(yùn)動(dòng)，就要滿(mǎn)足等效滑模控制的存在條件：
將式（7）代入式（8）得到：
只要工作狀態(tài)的最大點(diǎn)和最小點(diǎn)都滿(mǎn)足式（10）即可以保證滑?？刂频拇嬖谛浴?/p>
下面分析比較傳統(tǒng)PI控制、3階積分間接滑?？刂坪投胤e分間接滑?？刂?種控制方式的穩(wěn)態(tài)性能、動(dòng)態(tài)性能和抗輸入電壓擾動(dòng)能力。
根據(jù)主電路等效電路和3種控制方式的不同，得出3種控制方式的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)Bode圖如圖3所示。
圖3 系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)Bode圖Fig.3 Open-loop transfer function Bode diagram
LC濾波器組成的二階慣性環(huán)節(jié)存在諧振峰，PI參數(shù)選的較小，使得系統(tǒng)的帶寬較窄，動(dòng)態(tài)性能變差，采用PI控制的系統(tǒng)為Ⅰ型系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)性能較低；而在滑?？刂茣r(shí)，反饋了輸出電壓和電容電流，使得系統(tǒng)不存在二階慣性環(huán)節(jié)，也就沒(méi)有諧振峰，可以增大PI參數(shù)，改善動(dòng)態(tài)性能，同時(shí)提高了系統(tǒng)的型別到Ⅱ型系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)性能得到提高。
在分析抗輸入電壓擾動(dòng)時(shí)，得出相應(yīng)的輸入電壓到輸出電壓的傳遞函數(shù)分別如下式所示：
式中：KP,KI,KSMC分別為比例系數(shù)、積分系數(shù)和滑模控制中電流反饋系數(shù)。
3種控制方式的輸入到輸出傳遞函數(shù)Bode圖如圖4所示?？梢钥闯鲈陔娋W(wǎng)基波6倍頻300 Hz處，3階積分間接滑?？刂坪投胤e分間接滑?？刂频姆导s為-15 dB，遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)PI控制的-3.5 dB，3階積分間接滑模控制和二重積分間接滑?？刂频目馆斎腚妷簲_動(dòng)能力要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PI控制。
圖4 系統(tǒng)輸入到輸出的傳遞函數(shù)Bode圖Fig.4 Input-to-output transfer function Bode diagram
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論
在二重積分間接滑?？刂频幕A(chǔ)上，搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，控制器芯片是TMS320F2812，開(kāi)關(guān)頻率9 kHz，實(shí)驗(yàn)裝置輸入電壓為600 V，輸出電壓為300 V，電感為2 mH，電容為220 μF。
為了驗(yàn)證二重積分間接滑模控制的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能，在該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上分別進(jìn)行了傳統(tǒng)PI控制、3階積分間接滑?？刂坪投胤e分間接滑?？刂频膶?shí)驗(yàn)。
圖5是3種控制方式下的穩(wěn)態(tài)性能的實(shí)驗(yàn)波形，uo為輸出電壓，ui為輸入電壓交流分量，u為輸出電壓交流分量。輸入電壓是電網(wǎng)經(jīng)過(guò)變壓器及三相不控整流橋后再由電容濾波得到的，輸入電壓含有明顯的6次諧波。圖5表明：采用PI控制時(shí)輸出電壓有與輸入電壓同一諧波頻率的紋波；采用3階間接滑?？刂茣r(shí)6次諧波明顯減小，但是輸出電壓和給定值有穩(wěn)態(tài)誤差；而采用二重積分間接滑?？刂茣r(shí)不但6次諧波減小了，而且穩(wěn)態(tài)誤差減小，可以認(rèn)為是零誤差。
圖5 3種控制方式的穩(wěn)態(tài)性能比較Fig.5 Steady performance comparison of three control modes
圖6是輸出負(fù)載電阻由30 Ω切換到20 Ω時(shí)的實(shí)驗(yàn)波形。uo為輸出電壓，u為輸出電壓的交流分量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：二重積分間接滑?？刂坪?階積分間接滑?？刂票萈I控制具有更好的動(dòng)態(tài)性能。
綜上實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到結(jié)論，采用二重積分的間接滑模控制相比于PI控制具有更好的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能，比3階間接滑?？刂凭哂懈玫姆€(wěn)態(tài)性能。
將雙Buck變換器采用統(tǒng)一控制方式應(yīng)用于直流變換，由空間狀態(tài)方程通過(guò)理論推導(dǎo)出等效電路，在其狀態(tài)方程基礎(chǔ)上提出二重積分間接滑模控制策略，分析存在性條件和穩(wěn)態(tài)性條件。最后實(shí)驗(yàn)證明了二重積分間接滑?？刂凭哂辛己玫姆€(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能。
圖6 3種控制方式的動(dòng)態(tài)性能比較Fig.6 Dynamic performance comparison of three control modes
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Indirect Sliding Mode Control of Dual Buck Converter Based on Double Integrals
WU Xiao，ZHANG Yanfeng，WANG Haixin，HUANG Haihong
（School of Electrical Engineering and Automation，Hefei University of Technology，Hefei 230009，Anhui，China）
Dual Buck converter was used as DC conversion，in order to improve the steady-state performance and dynamic performance of the system，indirect double integral sliding mode control strategy was proposed.Dual Buck converter was unified control.Simplifyied the circuit and obtained equivalent circuit by state space equations.Depending on the state equation of the equivalent circuit，proposed indirect double integral sliding mode control strategy，got the control signal based on equivalent control principle，and analyzed the existence conditions and stability conditions.The results show that the indirect double integral sliding mode control strategy improve the steady-state performance and dynamic performance of the system.
dual Buck converter；double integral；indirect sliding mode control
TM92
A
2015-08-26
修改稿日期：2016-03-28
吳曉（1992-）女，碩士研究生，Email：13865966091@163.com
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