Boost变换器滑模变结构控制策略的研究

作者：时间：2012-03-20 来源：网络收藏

电感电流断续模式与电流连续模式的差别在于，DCM在电感电流iL线性减少的阶段（即开关管关断的阶段）会出现电感电流减少到0的情况。所以，Boost变换器在电感电流断续的情况下有三种工作模态：

本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/230885.htm

(1)开关管Q导通，E为电感L提供能量，电感电流iL由零开始线性增大。如图2（a）所示；

(2)开关管Q关断，二极管D续流，E和同时向负载提供能量，iL从最大降到零，如图2（b）所示；

(3)开关管Q关断，由于iL下降到零，二极管D也截止，在此期间，iL持续为零，输出电容C向负载提供能量，如图2（c）所示。

前两个工作模态的描述与CCM相同，第三个工作模态可被描述为：

,iL=0,u=0（2）

3滑模变结构控制器设计

对于Boost变换器，选取滑模面为：

这个滑模面的含义很直观——以负载端需要的能量为标准来调节Boost变换器输出的电流。由于电感电流的给定值包含输入电压和负载电阻阻值，所以该控制策略有效的调节输出电压和输出电流^[3]。

但是需要注意的是，要想让系统在滑模面上产生滑模运动，必须保证切换动作的频率为无穷大。这显然在实际应用当中不可能达到，所以，需要对滑模运动的切换频率进行“降频”处理^[3]。延迟控制是一种常用的降频手段。它是选取滑模面S=0的一个邻域。这个邻域的边界分别为S=0－∆和S=0+∆，其中是这个邻域的宽度。当系统运动到滑模面邻域中的时候，控制器不对其进行控制；当系统状态运动到邻域外的时候才开始控制。实际上是让理论上没有宽度的滑模面具有了宽度，这个宽度有效的限制了滑模运动的切换频率。不妨考虑系统在初始时刻有S0－∆，由式（5）可知，系统向滑模面运动。当系统运动到滑模面之后u仍然为1，当系统运动到S=0的时候，这时不产生切换动作，而是当S>0－∆之后才会让u=0，产生切换动作。也就是说，只要系统状态在这个面上，就认为系统仍是处在滑模运动中，从而放宽了滑模运动的控制标准，起到降低切换频率的目的。