Buck三电平变换器的PWM滑模控制

计算机工程与应用 ›› 2015, Vol. 51 ›› Issue (11): 256-260.

Buck三电平变换器的PWM滑模控制

黄勤，罗成渝，凌睿

重庆大学自动化学院，重庆 400030

出版日期:2015-06-01 发布日期:2015-06-12

PWM based sliding mode control in three-level Buck converter

HUANG Qin, LUO Chengyu, LING Rui

School of Automation, Chongqing University, Chongqing 400030, China

Online:2015-06-01 Published:2015-06-12

摘要/Abstract

摘要： 针对Buck三电平变换器飞跨电容电压闭环与输出电压闭环相互耦合的问题，利用解耦控制技术分别独立地设计控制器对两个闭环进行控制。其中，为了降低对参数变化和负载扰动的敏感性，设计基于PWM的滑模变结构控制器对输出电压进行控制。仿真试验结果表明，与传统PWM控制器相比，该方法在保持对飞跨电容电压进行有效控制的同时能减小输出电压的超调量，缩短调节时间。

关键词: 三电平变换器, 解耦控制, 滑模变结构控制, 脉宽调制

Abstract: For the mutual coupling problem of flying capacitor voltage and output voltage in three-level Buck converter, decoupling technology is used to design controllers to control two closed loops. In order to reduce the sensitivity to parameter variations and load disturbances, a Sliding Mode Controller based on PWM（PWM-SMC） is designed to control output voltage. Simulation results show that, comparing to the traditional PWM controller, the proposed controller not only controls effectively the flying capacitor voltage, but also shortens overshoot of output voltage and cuts down time of adjustment process.

Key words: three-level converter, decoupling control, sliding mode control, Pulse Width Modulation（PWM）

黄勤，罗成渝，凌睿. Buck三电平变换器的PWM滑模控制[J]. 计算机工程与应用, 2015, 51(11): 256-260.

HUANG Qin, LUO Chengyu, LING Rui. PWM based sliding mode control in three-level Buck converter[J]. Computer Engineering and Applications, 2015, 51(11): 256-260.

[1]	王鑫，沈平，张兴宇. 基于扰动观测器的固化炉温度解耦控制[J]. 计算机工程与应用, 2016, 52(22): 260-265.
[2]	李生民，王娜，常召锋，吴波. 双馈风力发电机功率解耦的非线性控制研究[J]. 计算机工程与应用, 2015, 51(6): 266-270.
[3]	李京娜，董静洁，冯丽辉. 烟叶复烤区温度与排潮率的解耦控制仿真研究[J]. 计算机工程与应用, 2015, 51(20): 267-270.
[4]	陈颖源1，李会艳2，王若凡1，王　　江1，王法光3. 基于PWM思想的深度脑刺激波形成型方案[J]. 计算机工程与应用, 2015, 51(16): 259-264.
[5]	高锋阳1，秦超2，庄圣贤3，董唯光1. 变增益分段滑模控制的PMSM位置伺服系统研究[J]. 计算机工程与应用, 2014, 50(22): 238-242.
[6]	刘丙友，凌有铸，孟一博. SVPWM算法的关键技术研究及实现[J]. 计算机工程与应用, 2014, 50(2): 222-225.
[7]	赵敏华，胡娟平. 料位自寻优和解耦算法在制粉系统中应用研究[J]. 计算机工程与应用, 2014, 50(19): 256-261.
[8]	曹珍贯1，2，匡亚莉1. 隐式GPC算法在重介分选过程控制中的研究[J]. 计算机工程与应用, 2014, 50(12): 6-10.
[9]	季伟，林卫星，黄伟锋. 基于DSP产生的SPWM波的谐波估计与分析[J]. 计算机工程与应用, 2013, 49(9): 211-217.
[10]	朱琴跃，王俊哲，刘爱雷. CRH1与CRH2动车组牵引变流器性能比较与优化[J]. 计算机工程与应用, 2013, 49(21): 255-261.
[11]	张小青，樊战亭，李艳红，李雅静. 一类特殊系统的三对角解耦控制研究[J]. 计算机工程与应用, 2012, 48(24): 212-215.
[12]	宋飞，姚信安，胡世平. 高效能计算机风冷控制策略研究[J]. 计算机工程与应用, 2012, 48(15): 201-206.
[13]	黄志刚1，衣袖帅1，孙明涛2，毛恩荣3. 利用ADAMS与MATLAB对ABS滑模变结构控制的仿真[J]. 计算机工程与应用, 2011, 47(11): 245-248.
[14]	王斌，黄建明. 数字DC/DC开关电源环路补偿器设计[J]. 计算机工程与应用, 2010, 46(34): 70-73.
[15]	胡钦华^1,2,董阿妮³,任庆昌¹. 自适应解耦补偿控制在变风量空调系统中的应用[J]. 计算机工程与应用, 2009, 45(3): 194-197.