用于Boost变换器的无负载电流传感器滑模-预测控制策略

• 作者: 林云志 石冰清 聂金铜 赵争鸣 魏树生
• 来源期刊: 清华大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 电压波动 过渡时间 稳态静差 滑模-预测控制 Boost变换器
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 电力系统
• 页码范围: 807-814
• 页数: 8页
• 分类号: TM935
• 语种: 中文
• DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2019.21.013

摘要

Boost变换器作为升压DC-DC变换器被广泛应用于光伏发电、储能及电动车领域.然而由于Boost变换器的右半平面零点的频域特性,传统的PI控制策略会限制变换器的动态性能,在较大负载突变的情况下造成较大的输出电压波动,进而造成过压或欠压故障;预测控制可以有效提高动态性能、避免调整控制参数以及可增加系统约束,但由于系统参数不匹配及对损耗的忽略会造成输出电压的稳态静差.为了减小负载突变带来的电压波动同时兼顾稳态特性,本文提出了无负载电流传感器的滑模-预测控制策略,外环采用滑模面生成电感电流指令值,内环采用无差拍预测控制,并使用了滑模观测器来观测电流.该控制策略不需要负载电流传感器,相比PI控制器,不仅可以同时减小负载突变时的输出电压波动和过渡时间,还可以有效限制稳态静差.实验验证了该套控制策略的性能优越性.