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Boost變換器滑模變結(jié)構(gòu)控制策略的研究

作者: 時(shí)間:2012-03-20 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
電感電流斷續(xù)模式與電流連續(xù)模式的差別在于,DCM在電感電流iL線(xiàn)性減少的階段(即開(kāi)關(guān)管關(guān)斷的階段)會(huì)出現(xiàn)電感電流減少到0的情況。所以,在電感電流斷續(xù)的情況下有三種工作模態(tài):

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/230885.htm

(1)開(kāi)關(guān)管Q導(dǎo)通,E為電感L提供能量,電感電流iL由零開(kāi)始線(xiàn)性增大。如圖2(a)所示;

(2)開(kāi)關(guān)管Q關(guān)斷,二極管D續(xù)流,E和同時(shí)向負(fù)載提供能量,iL從最大降到零,如圖2(b)所示;

(3)開(kāi)關(guān)管Q關(guān)斷,由于iL下降到零,二極管D也截止,在此期間,iL持續(xù)為零,輸出電容C向負(fù)載提供能量,如圖2(c)所示。

前兩個(gè)工作模態(tài)的描述與CCM相同,第三個(gè)工作模態(tài)可被描述為:

,iL=0,u=0(2)

3器設(shè)計(jì)

對(duì)于,選取滑模面為:

這個(gè)滑模面的含義很直觀——以負(fù)載端需要的能量為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)調(diào)節(jié)輸出的電流。由于電感電流的給定值包含輸入電壓和負(fù)載電阻阻值,所以該控制策略有效的調(diào)節(jié)輸出電壓和輸出電流[3]。

但是需要注意的是,要想讓系統(tǒng)在滑模面上產(chǎn)生滑模運(yùn)動(dòng),必須保證切換動(dòng)作的頻率為無(wú)窮大。這顯然在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中不可能達(dá)到,所以,需要對(duì)滑模運(yùn)動(dòng)的切換頻率進(jìn)行“降頻”處理[3]。延遲控制是一種常用的降頻手段。它是選取滑模面S=0的一個(gè)鄰域。這個(gè)鄰域的邊界分別為S=0-?和S=0+?,其中是這個(gè)鄰域的寬度。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)到滑模面鄰域中的時(shí)候,控制器不對(duì)其進(jìn)行控制;當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)到鄰域外的時(shí)候才開(kāi)始控制。實(shí)際上是讓理論上沒(méi)有寬度的滑模面具有了寬度,這個(gè)寬度有效的限制了滑模運(yùn)動(dòng)的切換頻率。不妨考慮系統(tǒng)在初始時(shí)刻有S0-?,由式(5)可知,系統(tǒng)向滑模面運(yùn)動(dòng)。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)到滑模面之后u仍然為1,當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)到S=0的時(shí)候,這時(shí)不產(chǎn)生切換動(dòng)作,而是當(dāng)S>0-?之后才會(huì)讓u=0,產(chǎn)生切換動(dòng)作。也就是說(shuō),只要系統(tǒng)狀態(tài)在這個(gè)面上,就認(rèn)為系統(tǒng)仍是處在滑模運(yùn)動(dòng)中,從而放寬了滑模運(yùn)動(dòng)的控制標(biāo)準(zhǔn),起到降低切換頻率的目的。

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