基于分?jǐn)?shù)階理論的基本直流變換器的滑?？刂蒲芯?pdf

1、直流變換器是一種直流電壓變換裝置，能夠快速地將輸入直流電壓變換為理想的輸出直流電壓，由于直流變換器具有能量利用率高、電子元件少等優(yōu)點(diǎn)，因而在辦公自動(dòng)化、家用電器、工業(yè)儀器儀表、空間飛行器等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但其本身作為一種時(shí)變、非線性系統(tǒng)，其控制是非線性且不連續(xù)的，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化及負(fù)載變化比較敏感。而且，直流變換器控制系統(tǒng)有動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢、抗干擾能力差等缺點(diǎn)。為了提高系統(tǒng)輸出響應(yīng)的快速性和魯棒性，本文基于分?jǐn)?shù)階理論，針對(duì)直流變換

2、器設(shè)計(jì)了滑?？刂破?。主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，針對(duì)基本直流變換器——Buck變換器和Boost變換器，利用狀態(tài)空間平均法，建立了整數(shù)階狀態(tài)空間平均模型。但基于電感和電容不是整數(shù)階而是分?jǐn)?shù)階的事實(shí)，直流變換器實(shí)際上是分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)。因此，利用狀態(tài)空間平均法和分?jǐn)?shù)階微積分算子，建立了分?jǐn)?shù)階狀態(tài)空間平均模型。同時(shí)，為便于控制器設(shè)計(jì)，將直接得到的Boost變換器的分?jǐn)?shù)階非線性模型作進(jìn)一步處理，利用反饋線性化，將其變換為分?jǐn)?shù)階線性模型。另外

3、，通過理論證明和Matlab/Simulink仿真結(jié)果驗(yàn)證了對(duì)直流變換器建立分?jǐn)?shù)階模型的必要性和正確性。
　　其次，針對(duì)電源端含有紋波干擾和負(fù)載變化的Buck變換器和Boost變換器，基于分?jǐn)?shù)階滑模面，設(shè)計(jì)了滑?？刂破?，加快了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性。此外，通過添加一線性項(xiàng)，使得系統(tǒng)狀態(tài)在初始時(shí)刻即落在滑模面上，實(shí)現(xiàn)了全局魯棒控制。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該控制器的有效性。
　　再次，針對(duì)電源端含有紋波干擾和負(fù)載變化的Buc