基于事件觸發(fā)的Buck型DC-DC變換器有限時(shí)間控制

吳 悔，黃世沛，曾國強(qiáng)，張正江

(溫州大學(xué) 電氣數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，浙江 溫州 325035)

0 引言

DC-DC降壓變換器廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)，如海島微電網(wǎng)，電動(dòng)汽車和太陽能電池能源管理等。隨著分布式發(fā)電和智能微電網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于DC-DC降壓變換器的可靠性的要求越來越高。傳統(tǒng)的變換器的控制方法集中于線性控制方案，如傳統(tǒng)的PID控制是基于目標(biāo)誤差而不是模型的控制，雖然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)輸出電壓的控制，但是動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢、控制效果較差。

近年來，很多現(xiàn)代控制方法被提出來，如狀態(tài)空間法、Lyapunov直接法等，用于改善DC-DC變換器的控制性能。文獻(xiàn)[8]基于狀態(tài)空間法，設(shè)計(jì)了基于極點(diǎn)配置的反饋控制器，使得系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性得到了進(jìn)一步的改善。文獻(xiàn)[9]提出了一種基于Lyapunov直接法的非線性控制方法保證了系統(tǒng)大范圍漸近穩(wěn)定。文獻(xiàn)[10]針對(duì)具有輸入擾動(dòng)的DC-DC升壓變換器，結(jié)合狀態(tài)空間理論提出了一種狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)方法，有效地降低了系統(tǒng)輸出電壓的超調(diào)量。文獻(xiàn)[11]利用了切換線性系統(tǒng)的理論，對(duì)DC-DC變換器進(jìn)行建模與控制，最終也是能夠保證系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性。近年來，由于有限時(shí)間控制的系統(tǒng)不僅具有收斂速度快的優(yōu)點(diǎn)，還具有較好的抗干擾性能，被廣泛研究，用于各類系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。文獻(xiàn)[13]研究了一類線性系統(tǒng)的有限時(shí)間有界跟蹤控制問題，所提出的控制方法使得閉環(huán)系統(tǒng)的誤差信號(hào)可以處于給定的界內(nèi)。……