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Boost變換器滑模變結構控制策略的研究

作者: 時間:2012-03-20 來源:網絡 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線性減少的階段(即開關管關斷的階段)會出現(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://2s4d.com/article/230885.htm

(1)開關管Q導通,E為電感L提供能量,電感電流iL由零開始線性增大。如圖2(a)所示;

(2)開關管Q關斷,二極管D續(xù)流,E和同時向負載提供能量,iL從最大降到零,如圖2(b)所示;

(3)開關管Q關斷,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向負載提供能量,如圖2(c)所示。

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

,iL=0,u=0(2)

3器設計

對于,選取滑模面為:

這個滑模面的含義很直觀——以負載端需要的能量為標準來調節(jié)輸出的電流。由于電感電流的給定值包含輸入電壓和負載電阻阻值,所以該控制策略有效的調節(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)在滑模面上產生滑模運動,必須保證切換動作的頻率為無窮大。這顯然在實際應用當中不可能達到,所以,需要對滑模運動的切換頻率進行“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的一個鄰域。這個鄰域的邊界分別為S=0-?和S=0+?,其中是這個鄰域的寬度。當系統(tǒng)運動到滑模面鄰域中的時候,控制器不對其進行控制;當系統(tǒng)狀態(tài)運動到鄰域外的時候才開始控制。實際上是讓理論上沒有寬度的滑模面具有了寬度,這個寬度有效的限制了滑模運動的切換頻率。不妨考慮系統(tǒng)在初始時刻有S0-?,由式(5)可知,系統(tǒng)向滑模面運動。當系統(tǒng)運動到滑模面之后u仍然為1,當系統(tǒng)運動到S=0的時候,這時不產生切換動作,而是當S>0-?之后才會讓u=0,產生切換動作。也就是說,只要系統(tǒng)狀態(tài)在這個面上,就認為系統(tǒng)仍是處在滑模運動中,從而放寬了滑模運動的控制標準,起到降低切換頻率的目的。

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