CCM Buck 变换器的精确反馈线性化滑模变结构控制

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2012, Vol. 40 ›› Issue (2): 130-135,160.

CCM Buck 变换器的精确反馈线性化滑模变结构控制

乐江源^1,2 谢运祥¹ 冀玉丕¹ 张志¹

1．华南理工大学电力学院，广东广州 510640; 2．赣南师范学院物理与电子信息学院，江西赣州 341000

收稿日期:2010-08-09 修回日期:2011-10-24 出版日期:2012-02-25 发布日期:2012-01-04
通信作者: 乐江源(1975-) ，男，博士，副教授，博士，主要从事电力电子在电力系统中的应用、非线性系统控制研究． E-mail:jy.le@mail.scut.edu.cn
作者简介:乐江源(1975-) ，男，博士，副教授，博士，主要从事电力电子在电力系统中的应用、非线性系统控制研究．
基金资助:
江西省教育厅青年科学基金资助项目( GJJ10237)

Sliding-Mode Variable-Structure Control of CCM Buck Converter Based on Exact Feedback Linearization

Le Jiang-yuan^1,2 Xie Yun-xiang¹ Ji Yu-pi¹ Zhang Zhi¹

1．School of Electric Power,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China; 2．School of Physics and Electronic Information,Gannan Normal University,Ganzhou 341000,Jiangxi,China

Received:2010-08-09 Revised:2011-10-24 Online:2012-02-25 Published:2012-01-04
Contact: 乐江源(1975-) ，男，博士，副教授，博士，主要从事电力电子在电力系统中的应用、非线性系统控制研究． E-mail:jy.le@mail.scut.edu.cn
About author:乐江源(1975-) ，男，博士，副教授，博士，主要从事电力电子在电力系统中的应用、非线性系统控制研究．
Supported by:
江西省教育厅青年科学基金资助项目( GJJ10237)

摘要/Abstract

摘要： 利用非线性系统的微分几何理论，在CCM Buck 变换器仿射非线性模型的基础上，推导出了对应的非线性坐标变换矩阵和状态反馈表达式，得到了Buck 变换器的精确反馈线性化模型。在此模型的基础上，选取线性切换函数和指数趋近律，设计了滑模变结构控制器．对比研究表明，所提出的精确反馈线性化滑模变结构控制策略具有良好的动态响应调节和稳态误差调节特性，表现出更强的鲁棒性．

关键词: DC-DC 变换器, 滑模变结构控制, 非线性控制, 精确反馈线性化化

Abstract:

Based on the differential geometry theory and the affine nonlinear model of Buck converters,the corresponding nonlinear coordinate change matrix and nonlinear state variable feedback equations are deduced,and an exact feedback linearization model is then established. The proposed model is used to design a sliding-mode variable-structure controller by selecting suitable linear switching function and exponential reaching law. It is shown by comparison that the proposed sliding-mode variable-structure control method based on exact feedback linearization is of high dynamic response performance,excellent steady-stage error-regulating characteristics and strong robustness.

Key words: DC-DC converter, sliding-mode variable-structure control, nonlinear control, exact feedback linearization

乐江源谢运祥冀玉丕张志. CCM Buck 变换器的精确反馈线性化滑模变结构控制[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(2): 130-135,160.

Le Jiang-yuan Xie Yun-xiang Ji Yu-pi Zhang Zhi. Sliding-Mode Variable-Structure Control of CCM Buck Converter Based on Exact Feedback Linearization[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2012, 40(2): 130-135,160.

[1]	解辉, 沈刚, 刘东, 汤裕, 朱真才. 单绳缠绕式矿井提升机制动瞬态冲击抑制策略[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2024, 52(3): 141-150.
[2]	邱志成凌德芳. 压电悬臂板的非线性振动控制[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(11): 45-51.
[3]	张志谢运祥乐江源陈林陈皓勇. 三相电压型PWM整流器的反馈线性化和滑模控制[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2009, 37(11): 71-75.
[4]	丁跃华陈艳峰陈劲峰. 用符号法分析PWM DC-DC 变换器闭环系统的瞬态[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(9): 26-30.
[5]	李乔吴捷. 用于DC-DC变换器的非线性PID控制[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2004, 32(5): 17-21.