1.一种直流降压变换器系统控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤一、组建一个直流降压变换器,以系统的电感电流、负载电压为状态变量,依靠时间平均技术,将时变、非线性的开关电路转换为等效的时不变、线性的连续电路,由此可对开关变换器进行大信号瞬态分析,建立系统的状态空间平均模型,以开关管的两种状态μ=
0或1,建立降压变换器的模型:
开关管Q关断时,控制量输入为0即μ=0,电感电流iL通过二极管D向输出侧流动,电感的储能向负载和电容转移,给电容充电,此时,加在电感上的电压为‑vo,故iL线性减小;
开关管Q导通时,控制量输入为1即μ=1,电源电压vin通过开关管Q加到二极管D和输出滤波电感L、输出滤波电容C上,二极管D截止,此时,加在电感上的电压为vin‑vo,故iL线性增长;
以开关管的两种状态μ=0或1,将上式统一为步骤二、考虑到直流变换器的输入电压波动和负载电阻变化,对其设计扩张状态观测器,对负载电阻变化和输入电压波动进行估计,在直流变换器统一模型的基础上,将负载电阻变化和输入电压变化的扰动定义为 根据扩张状态观测器的理论,其观测器设计为:式中 为输出电压与输出电压标称值之差的估计值, 为输出电压与输出电压标称值之差求导后的估计值, 为负载电阻变化和输入电压波动的扰动估计值,观测器增益β1、β2、β3>0,其中x1=e=vo‑vr,步骤三:设计滑模面:
在已设计的扩张状态观测器的基础
上,设计在负载电阻可变和输入电压波动的扩张状态观测器和连续非奇异终端滑模控制技术结合的复合控制器:
μ=μeq+μn
μn(0)=0μs=‑(η+T|μn|)sgn(s)控制器中的参数c1,c2>0,0<α1,α2<1,切换增益η>0,滤波周期T>0;
相当于一个滤波器,对不连续的μs进行滤波,得到连续的μn,从而达到连续的控制;闭环系统的输出电压vo就实现了对于参考电压vr的跟踪。
2.根据权利要求1所述的一种直流降压变换器系统控制方法,其特征在于,所述的直流降压变换器是直流降压电力电子变换器,所采用的模型是状态平均模型。
3.根据权利要求1或2所述的一种直流降压变换器系统控制方法,其特征在于,所述系统扰动是电压输入的变化和负载电阻扰动。
4.根据权利要求1或2所述的一种直流降压变换器系统控制方法,其特征在于,所述系统扰动观测器是扩张状态观测器,所采用的控制器是连续非奇异终端滑模控制器。