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电力电子变换器广泛应用于众多领域,其工作过程中随着开关器件的不同状态将表现出切换特性,这种切换特性与变换器中的连续变化状态构成了一个典型的混杂系统。这类系统本质上是非线性的,传统变换器分析方法是在模型近似处理后,利用线性系统理论进行的,这使得变换器的很多特性不能被深刻地认识,甚至是变换器的全局稳定性都不能完全确定。运用混杂系统理论对变换器进行分析和控制不需要进行任何近似处理,能够直接反映系统的本质工作状态,因此运用混杂系统理论对电力电子变换器的分析和控制期望能够解决传统方法不能解决的问题。目前电力电子变换器的混杂控制研究尚处于初级阶段,有了一些方法,但是仍然不够完善。 针对现有几种电力电子变换器混杂控制方法的不足,本文提出了三种改进切换控制方法:一、针对基于能量守恒理论基础上的混杂控制方法系统实际处于开环工作状态的特点,提出了引入反馈控制思想的改进控制方法,对比研究结果表明,改进方法具有更快的调节时间和更小的稳态波动值,在参数发生变化时性能改善明显。二、在对boost电路CCM和DCM双模式混杂控制分析的基础上,发现CCM模式下当电路元件存在内阻时,现有切换控制方法存在静态误差,针对这种现象提出了利用反馈估算切换控制参数,对比仿真和结果表明,这种方法可以有效解决输出电压的静态误差问题。三、在分析了基于能量变化速度的切换控制方法的基础上,利用趋近率的思想,提出基于加速度和速度的切换控制方法,该方法可以改善系统的动态性能。 设计了以MC9S12DG128(TMS320C28335)微处理器为核心控制器的硬件电路,编制控制程序,通过硬件电路实现本文提出的几种控制方案,实验结果也表明了文中几种控制方法的可行性和有效性。