Boost变换器中若干非线性问题分析及其滑模控制研究

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本文主要对滑模控制方法在Boost变换器中应用的进行了研究,对滑模控制方法进行了讨论和分析,其中,针对传统的滑模控制器切换频率不固定问题,提出了一种基于PWM调制的滑模控制方案是本文的重点。在理论分析的基础上进行了仿真实验,实验结果表明该滑模变结构控制方法能得到恒定的切换频率,并且有效的改善了变换器输入电压和负载扰动时的鲁棒性和动态性能。   首先对DC-DC变换器的基本拓扑结构及其主要参数计算方法进行了深入的分析研究,对几种常见的DC-DC变换器进行了对比分析,主要针对Boost变换器的工作原理和稳态特性进行了详细阐述。   其次对传统的滑模变结构控制理论进行了简要介绍,针对其切换频率非恒定的问题提出了一种新的基于PWM调制的滑模变结构控制方法,通过此方法有效的改善了开关频率过高所引起的开关损耗及电磁干扰等问题,并将此方法应用于Boost变换器中,实验仿真结果进一步验证了滑模变结构控制所表现出来的优势。   最后对Boost变换器非线性问题进行了研究,电力电子电路是一种非线性电路,这种非线性现象不仅会影响系统输出的稳定性还会降低系统的效率。本文对Boost变换器中的低频波动和纹波电压这两种常见的非线性现象进行分析和实验仿真,最终揭示发生低频波动的机理和控制器在各个模式下发生纹波电压的表达式。
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