[发明专利]双闭环RBF神经网络滑模变结构自适应控制系统

摘要

本发明公开双闭环RBF神经网络滑模变结构自适应控制系统，控制器根据设置的期望输出电压以及所获取实时反馈输出电压、实时反馈输出电流输出驱动信号控制Buck变换器使其输出电压稳定至预设的参考输出电压。与现有技术相比较，采用边界层滑模控制技术来减小滑模变结构控制过程中产生的抖振。同时，针对Buck变换器在工作过程中由于系统参数变化和外部未知干扰引发的不确定性问题，对Buck变换器的状态方程进行更精确的描述；以及，针对系统的不确定性，本发明在设计的滑模变结构控制器的基础上增加自适应控制，能够对外界环境进行自适应同时能够最大程度降低外界环境中各种干扰对Buck变换器的影响并且不损失鲁棒性。

主权项

1.双闭环RBF神经网络滑模变结构自适应控制系统，其特征在于，至少包括Buck变换器、控制器、电源管理模块、驱动模块和AD采样模块，其中，所述电源管理模块用于为该控制系统提供稳定电压；所述驱动模块用于将控制器的输出电压控制信号进行驱动增强以驱动Buck变换器；所述Buck变换器用于输出电压；所述AD采样模块用于对Buck变换器的输出电压和电流进行采样并将获取实时反馈输出电压、实时反馈输出电流发送给所述控制器；所述控制器根据设置的期望输出电压以及所获取实时反馈输出电压、实时反馈输出电流输出电压控制信号以控制Buck变换器使其输出电压稳定至预设的参考输出电压；所述控制器采用双闭环控制结构，包括滑模变结构自适应控制器和PID控制器，所述滑模变结构自适应控制器为外环电压调节器，采用RBF神经网络逼近的滑模变结构自适应控制器RBF‑SMAC，其输出作为电流环的参考电感电流，其输出方程为：式中，i_r为参考电感电流，u_i为实时输入电压，u_o为实时反馈电压,u为该滑模变结构自适应控制器根据输入参数得到滑模变结构自适应控制器的开关变量；L为电感电流值；所述PID控制器为内环的电流调节器，PID控制器PID控制公式为：式中，k_p，k_i，k_d分别为比例，积分和微分控制系数；e_i＝i_r‑i_L，i_L为实时反馈电感电流；U为最后系统的输出控制量。