[发明专利]三电平DC‑DCbuck变换器的二阶滑模控制器及飞跨电容电压平衡方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化控制领域，尤其涉及一种三电平DC-DC buck变换器的二阶滑模控制器及飞跨电容电压平衡方法，

背景技术

三电平DC-DC buck变换器相对于传统buck变换器有诸多优势：开关管电压应力减半，增加电感电流脉动频率为开关频率的两倍，减小电感尺寸、提高能量效率，但是三电平DC-DC buck变换器开关数目多，控制复杂，飞跨电容电压的控制更是控制的难点，虽然现有技术中利用二阶滑模控制方法对传统buck变换器进行控制，但是对三电平DC-DC buck变换器而言，能够实现二阶滑模控制方法调节输出电压的同时平衡飞跨电容电压的技术尚属空白，这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题，

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种三电平DC-DC buck变换器的二阶滑模控制器及飞跨电容电压平衡方法，

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种三电平DC-DC buck变换器的二阶滑模控制器及飞跨电容电压平衡方法，包括如下步骤：

S1，建立二阶滑模控制方法有限状态机控制器，将计算得到的临界切换系数β_min代入二阶滑模控制器；

S2，二阶滑模控制器对飞跨电容电压进行平衡控制，并求出不增加开关管开关损耗的负载电流的范围，

在本发明的一种优选实施方式中，所述S1包括：

二阶滑模控制方法的有限状态机控制器中，磁滞参数δ用于限制稳态时的切换频率，参数ε决定用于限制v_cf的边界的大小，参数β_Nmin和β_Pmin根据动态更新以便得到无超调的启动和快速的动态响应，

有限状态机控制器结构由初始态、状态1+、状态1-、状态2+、状态2-、状态3+、状态3-共7个状态，状态后面的符号“+”“-”分别表示滑模量s>0和s<0情况，状态机控制器能够分为“充电区域”和“放电区域”，当复合状态“状态23-”被激活后，先进入状态2-，之后根据切换条件s_cf＞ε，s_cf＜-ε决定是否进行状态2-和状态3-之间的切换，当复合状态“状态32-”被激活后，先进入状态3-，之后根据切换条件s_cf＞ε，s_cf＜-ε决定是否进行状态3-和状态2-之间的切换，