[發明專利]降壓型直流變換器固定時間滑模控制方法和裝置在審
| 申請號： | 202011347868.0 | 申請日： | 2020-11-26 |
| 公開（公告）號： | CN112510999A | 公開（公告）日： | 2021-03-16 |
| 發明（設計）人： | 楊宇 | 申請（專利權）人： | 聯通（浙江）產業互聯網有限公司 |
| 主分類號： | H02M3/156 | 分類號： | H02M3/156 |
| 代理公司： | 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205 | 代理人： | 張娜;臧建明 |
| 地址： | 311100 浙江省杭*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 降壓 直流 變換器 固定 時間 控制 方法 裝置 | ||
本發明實施例提供一種降壓型直流變換器固定時間滑模控制方法和裝置，該方法包括：建立降壓型直流變換器系統模型；然后根據預先確定的狀態變量，將所述降壓型直流變換器系統模型轉換成誤差狀態空間方程；設計固定時間滑模面和滑模趨近律，使得初始化系統狀態運行到固定時間滑模面并在所述滑模面上達到穩定狀態；由于設計了固定時間滑模面和滑模趨近律，使得根據所述誤差狀態空間方程、所述固定時間滑模面和滑模趨近律確定的固定時間滑模控制器，能夠控制降壓型直流變換器的輸出電壓在更快的固定時間內收斂到預設期望輸出電壓，減少了系統響應時長。
技術領域
本發明實施例涉及滑模控制技術領域，尤其涉及一種降壓型直流變換器固定時間滑模控制方法和裝置。
背景技術
隨著電力電子技術的飛速發展，直流變換器的應用領域將不斷擴大，對直流變換器的性能要求也會越來越高。因此提升直流變換器性能，得到高品質的輸出波形，已成為研究直流變換器所追求的目標。直流變換器輸出波形的質量主要包含三個方面：一是動態性能，二是穩態精度，三是抗干擾能力。為了得到滿意的直流變換器控制效果，非線性控制理論的研究成為了直流變換器控制研究領域的一個重要方向。其中，滑模控制是非線性控制領域內較常見的一種控制方法。
相關技術中，降壓型直流變換器固定時間滑模控制方法主要是采用固定時間終端滑模面，并基于該滑模面設計固定時間滑模控制器，與傳統的滑模控制相比，系統收斂時間上界與系統狀態變量初始值無關，從而消除了系統狀態變量初始值對收斂時間上界的影響。
然而，現有技術雖然解決了系統不受初始值的影響，但是在動態性能上較差，系統收斂時間過長。
發明內容
本發明實施例提供一種降壓型直流變換器固定時間滑模控制方法和裝置，本發明實施例提供了一種快速固定時間滑模控制器來保證降壓型直流變換器系統的輸出電壓能夠在更短在固定時間內收斂到預設期望輸出電壓，使系統更快達到穩定狀態，以克服現有技術中固定時間滑模控制方法系統收斂時間過長的技術問題。
第一方面，本發明實施例提供一種降壓型直流變換器固定時間滑模控制方法，包括：
建立降壓型直流變換器系統模型；
根據預先確定的狀態變量，將所述降壓型直流變換器系統模型轉換成誤差狀態空間方程；
設計固定時間滑模面和滑模趨近律，使得初始化系統狀態運行到固定時間滑模面并在所述滑模面上達到穩定狀態；
根據所述誤差狀態空間方程、所述固定時間滑模面和滑模趨近律，設計固定時間滑模控制器；
采用所述固定時間滑模控制器，控制所述降壓型直流變換器的輸出電壓在固定時間內收斂到預設期望輸出電壓。
可選的，所述降壓型直流變換器系統模型表示成第一公式：
其中，iL表示電感電流，Vin表示輸入電壓，vo表示輸出電壓，L表示電感，C表示電容，R表示負載電阻，u表示控制輸入。
可選的，所述根據預先確定的狀態變量，將所述降壓型直流變換器系統模型轉換成誤差狀態空間方程，包括：
確定x1表示電感電流，x2表示電容電壓，則由所述第一公式得到所述降壓型直流變換器系統的狀態空間方程的表示為第二公式：
確定狀態變量e1和e2，其中，e1＝vo-Vref，其中，Vref表示期望電壓，e1表示輸出電壓與期望電壓差值；
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