[发明专利]一种DC-DC降压转换器的连续滑模控制方法及控制系统

说明书

本发明公开了一种DC‑DC降压转换器连续滑模控制方法，包括以下步骤：对DC‑DC降压转换器输出的电压v_s、电流i_L以及参考电压v_r输入广义比例积分观测器进行扰动观测，获得不匹配扰动估计对不匹配扰动估计进行增益后得到匹配扰动估计对DC‑DC降压转换器输出的电压v_s与给定的参考电压v_r的差值、DC‑DC降压转换器输出的电流i_L、不匹配扰动估计以及匹配扰动估计进行连续滑模控制，获得占空比μ；对占空比μ进行脉宽调制，将调制后的脉冲宽度调制电压用于驱动DC‑DC降压转换器；本发明的有益效果为能够使得系统具有良好的动态性能以及稳态性能的同时有效的抑制不匹配时变干扰的控制方法。

技术领域

本发明涉及DC-DC降压转换器的控制方法技术领域，尤其涉及一种DC-DC降压转换器的连续滑模控制方法及控制系统。

背景技术

随着现代电力电子技术发展以及工业领域对高效率且稳定电源的需求，使得DC-DC电源转换器已经广泛应用于直流电动机，计算机系统，通信设备和汽车系统等工业领域中。

传统的DC-DC电源转换器控制方法如PID控制，由于其结构简单被广泛应用。然而，实际的DC-DC电源转换器是一个非线性时变系统。首先，系统模型参数不确定和系统建模误差不可避免，例如DC-DC电源转换器的输出电压性能易受到负载的影响，同时，在存在较大磁通密度的情况下，磁特性的电感量实际上是不确定的并且是非线性的。随着电力电子技术的发展，越来越多的先进控制方法被提出，它们从不同的方面对DC-DC电源转换器性能进行了改进。但是大多数控制算法并没有有效地处理系统的时变干扰。

在文献(J.Wang,S.Li,J.Yang,B.Wu and Q.Li,Extended state observer-based sliding mode control for PWM-based DC-DC buck power converter systemswith mismatched disturbances,in IET Control TheoryApplications,vol.9,no.4,pp.579-586,26 2 2015,doi:10.1049/iet-cta.2014.0220.)中，作者选择基于ESO的滑模控制方法对DC-DC电源转换器系统进行控制。然而由于其控制率是不连续的，这将会引起输出的波动。文献(J.Yang,B.Wu,S.Li and X.Yu,Design and Qualitative RobustnessAnalysis of an DOBC Approach for DC-DC Buck Converters With Unmatched CircuitParameter Perturbations,in IEEE Transactions on Circuits and Systems I:Regular Papers,vol.63,no.4,pp.551-560,April 2016,doi:10.1109/TCSI.2016.2529238.)则将DOB用于应对DC-DC电源转换器系统的不匹配干扰，虽然该控制算法可以使系统具有较好的动态和稳态性能，但是无法处理时变干扰。。

发明内容

本发明的目的在于提供一种DC-DC降压转换器的连续滑模控制方法及控制系统，通过对DC-DC转换器输出电压与电流进行广义比例积分后在进行连续滑模控制，能够有效的处理不匹配时的时变干扰。

本发明通过下述技术方案实现：

本发明公开了一种DC-DC降压转换器连续滑模控制方法，包括以下步骤：

A：将DC-DC降压转换器输出的电压v_s、电流i_L以及给定的参考电压v_r输入广义比例积分观测器进行扰动观测，获得不匹配扰动估计

B：对不匹配扰动估计进行增益后得到匹配扰动估计