[發(fā)明專利]一種降壓變換器滑模控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110553668.9
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113078814A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設計）人: 田立坤;佟為明;王家海;金顯吉;劉星雨;隋祥;黃鵬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱凱納科技股份有限公司;哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 李智慧

本發(fā)明公開了一種降壓變換器滑模控制方法，所述方法包括如下步驟：步驟S10：采集降壓變換器的狀態(tài)參數；步驟S20：獲取滑模切換函數，基于狀態(tài)參數，計算滑模切換函數的滑模數值s；步驟S30：將滑模數值s與預設閾值進行對比，獲得對比結果；步驟S40：根據對比結果控制降壓變換器的工作狀態(tài)。本發(fā)明通過在滑模面引入誤差變量e_h的二階導數，使得控制量變?yōu)檫B續(xù)，將不連續(xù)的控制信號連續(xù)化，實現了消除控制量抖振的效果。

技術領域

本發(fā)明屬于電力電子技術控制領域，涉及一種降壓變換器滑模控制方法。

背景技術

降壓變換器具有體積小、重量輕、輸出的電能品質高等特點，作為一種將固定直流電壓轉換為可變直流電壓的電力電子設備，已廣泛應用于數據通訊、計算機、智能家電、航空航天等國民經濟的各行各業(yè)。優(yōu)良的非線性控制策略是保障直流變換器輸出電壓品質的關鍵，降壓變換器是包含開關特性的變結構系統(tǒng)，滑模控制(Sliding Mode Control)已成為一種有效的魯棒控制方法，其繼電控制特性與降壓變換器具有強適應性。

現有的降壓變換器控制中，通常采用一階滑模控制方法為主，對于傳統(tǒng)的一階滑模控制方法，由于輸出控制量中直接包含高頻切換控制項，使得系統(tǒng)在滑模面兩側往返穿越以維持系統(tǒng)的魯棒性，存在高頻抖振問題，不可避免會降低直流變換器的控制精度，嚴重降低降壓變換器的輸出電壓品質。

發(fā)明內容

為了解決現有對降壓變換器的滑模控制中控制量存在抖振的技術問題，本發(fā)明提供了一種降壓變換器滑模控制方法，該方法可消除降壓變換器滑模控制中控制量的抖振。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種降壓變換器滑模控制方法，包括如下步驟：

步驟S10：采集降壓變換器的狀態(tài)參數；

步驟S20：獲取滑模切換函數，基于狀態(tài)參數，計算滑模切換函數的滑模數值s；

步驟S30：將滑模數值s與預設閾值進行對比，獲得對比結果；

步驟S40：根據對比結果控制降壓變換器的工作狀態(tài)。

相比于現有技術，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明通過在滑模面引入誤差變量e_h的二階導數，使得控制量變?yōu)檫B續(xù)，將不連續(xù)的控制信號連續(xù)化，實現了消除控制量抖振的效果。與傳統(tǒng)的方法相比，采用該滑膜控制方法的降壓變壓器運行效果更加穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明降壓變換器滑模控制方法中降壓變換器的拓撲結構圖；

圖2為本發(fā)明降壓變換器滑模控制方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明降壓變換器滑模控制方法中輸出電壓仿真示意圖；

圖4為本發(fā)明降壓變換器滑模控制方法中輸出電壓誤差仿真示意圖；

圖5為本發(fā)明降壓變換器滑模控制方法中輸出電壓誤差的導數的仿真示意圖；

圖6為本發(fā)明降壓變換器滑模控制方法中滑模面的仿真示意圖；

圖7為本發(fā)明降壓變換器滑模控制裝置的結構示意圖；

圖8為本發(fā)明降壓變換器的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案作進一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發(fā)明技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍中。

為便于理解本發(fā)明對降壓變換器進行的控制設計，下面參照圖1對降壓變換器原理進行解釋說明。