[发明专利]时滞值δ与开关频率在DC-DC buck变换器进行二阶滑模同步优化方法

说明书

本发明提出了一种时滞值δ与开关频率在DC‑DC buck变换器进行二阶滑模同步优化方法，包括：步骤1，对DC‑DC buck变换器建立有限状态机二阶滑模控制器，建立和分析滑模动态方程；步骤2，分析稳态时极限环与波形的优化方法，并将该优化方法代入步骤3进行工作；步骤3，分别计算出稳态时一个周期内，不同开关状态对应的时间，导出得到时滞值δ与周期T之间的关系，并得到时滞值δ与开关频率的优化方法，从而调节DC‑DC buck变换器，使其能够更好的进行变换操作。

技术领域

本发明涉及自动化控制领域，尤其涉及一种时滞值δ与开关频率在DC-DC buck变换器进行二阶滑模同步优化方法。

背景技术

DC-DC变换器广泛应用于电力系统，电动汽车以及各种应用中，以适应电源和负载之间的各种电压和电流水平。但是传统的DC-DC同步buck电路的二阶滑模状态机控制器中，无法通过时滞值δ与开关频率进行协同调节，而且传统的DC-DC buck变换器经常出现超调等问题，不能调节开关频率达到稳定状态，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，特别关于时滞值δ与开关频率在DC-DC buck变换器进行二阶滑模同步优化方法。

本发明提出时滞值δ与开关频率在DC-DC buck变换器进行二阶滑模同步优化方法。本方法基于状态机控制器，对buck电路建模分析，从而找到时滞值δ与开关频率在DC-DCbuck变换器进行二阶滑模同步优化方法，调节开关频率时，只需按照δ与开关频率之间的准确对应关系调节δ即可实现调节目的。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了时滞值δ与开关频率在DC-DC buck变换器进行二阶滑模同步优化方法，其关键在于，包括：

步骤1，对buck变换器建立有限状态机二阶滑模控制器，建立和分析滑模动态方程；

步骤2，分析稳态时极限环与波形的函数关系；

步骤3，分别计算出稳态时一个周期内，不同开关状态对应的时间，导出得到滞回参数δ与周期T＝t_off+t_on之间的关系，并得到δ与开关频率的关系。

所述的时滞值δ与开关频率在DC-DC buck变换器进行二阶滑模同步优化方法，优选的，所述步骤1包括：

步骤1-1，分析buck电路的动态方程，定义滑模变量s,选取作为二阶滑模面，包含了4个有效状态和1个初始状态，有效状态和对应了滑模量s≥0,而有效状态和对应了滑模量s＜0，有效状态和对应了滑模量一阶导数减小的系统运动轨迹，而有效状态和对应了滑模量一阶导数增加的系统运动轨迹。而有效状态和对应了滑模量一阶导数增加的系统运动轨迹，在所述每个有效状态中u＝1或u＝0为所述控制器的输出量；

步骤1-2，所述控制器采用两个变量s_m和s_M，s_m保存滑模变量s在有效状态和中的最小值，而s_M保存s在状态和的最大值，所述控制器的切换条件由变量s_m和s_M决定，所述变量s_m和s_M会随着所述控制器中状态的切换而交替的改变；