滑模理論到應(yīng)用——Buck變換器的滑??刂茖?shí)現(xiàn)
在上一篇的博文中,我介紹了常規(guī)滑??刂频睦碚摷捌鋵?shí)現(xiàn),相信大部分的同學(xué)看了應(yīng)該是可以明白,但是很多同學(xué)在學(xué)習(xí)過程中都會遇到一種理論到應(yīng)用轉(zhuǎn)化的困難,因此,本文將以Buck變換器為例進(jìn)行滑模控制的設(shè)計(jì)說明。
注:本文只是起到拋磚引玉的作用,關(guān)于如何把滑模控制的性能做的更好,還需要各位自己多閱讀相關(guān)文獻(xiàn)。
首先,buck電路的基本結(jié)構(gòu)如下:

在實(shí)際的buck控制中我們通常以輸出端電壓作為被控的對象,再結(jié)合上一章提到的滑模理論,我們首先定義滑模面:
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式中,
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其中,表示期望的電壓,
表示采樣系數(shù)。
由滑模的產(chǎn)生條件:
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則滑模的控制率可以設(shè)計(jì)為
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考慮到實(shí)際過程中運(yùn)行的頻率限制,我們通常采用滯環(huán)控制的形式,即
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式中,是滯環(huán)寬度。則Buck電路的滑??刂瓶驁D可以概括為

值得一提的是滑??刂浦械膮?shù)a會影響系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)能力,通常增加a可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度,通常為了使得系統(tǒng)能夠快速到達(dá)滑模面,a的選取應(yīng)該要大于。
最后為了驗(yàn)證我們的理論我們在Simulink下搭建了相應(yīng)仿真,首先給出了負(fù)載突變的仿真結(jié)果。從結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的滑??刂茙缀鯖]有超調(diào)而且,負(fù)載突變時候也是脈動很小,且穩(wěn)態(tài)誤差還有0.1V不到,性能非常好


接下來我們給出參考電壓突變的情況仿真,同樣性能堪稱完美,這也是滑??刂频膬?yōu)勢之一,動態(tài)響應(yīng)性能非常好。

