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基于超螺旋扩张状态观测器的耦合单电感双输出Buck变换器串级滑模解耦控制
被引量：
1
1
作者
皇金锋
章乾
《上海交通大学学报》
北大核心
2025年第5期592-604,共13页
针对耦合单电感双输出(CI-SIDO)降压式(Buck)变换器输出支路间的耦合效应导致交叉影响进而影响系统动态性能的问题,提出基于超螺旋扩张状态观测器(ST-ESO)的串级滑模解耦控制策略.首先,建立CI-SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,再通...
针对耦合单电感双输出(CI-SIDO)降压式(Buck)变换器输出支路间的耦合效应导致交叉影响进而影响系统动态性能的问题,提出基于超螺旋扩张状态观测器(ST-ESO)的串级滑模解耦控制策略.首先,建立CI-SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,再通过具有快速收敛性质的ST-ESO观测估计变换器内外环中的耦合项、内部扰动和未建模部分,并将其视为内外环中的总扰动.其次,结合超螺旋滑模控制器对内外环中总扰动进行补偿,实现系统的解耦,保证系统的鲁棒性和输出电压的稳定.然后,根据Lyapunov理论对ST-ESO和超螺旋滑模控制器进行稳定性分析,理论验证了控制策略的可行性.最后,利用实验平台对所提控制策略进行验证.结果表明所提控制策略实现了系统解耦,抑制了交叉影响并提高了系统的动态性能.
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关键词
耦合单电感双输出
BUCK变换器
超螺旋扩张状态观测器
超螺旋滑模控制器
解耦控制
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职称材料
基于平坦理论的耦合SIDO Buck变换器改进自抗扰解耦控制
2
作者
皇金锋
章乾
《电机与控制学报》
北大核心
2025年第1期142-155,共14页
为了解决耦合单电感双输出(CI-SIDO)Buck变换器输出支路间存在交叉影响和系统瞬态响应慢的问题,提出一种基于平坦理论的改进自抗扰解耦控制策略。首先,基于平坦理论将CI-SIDO Buck变换器构建为两个耦合的平坦子系统。其次,内环基于平坦...
为了解决耦合单电感双输出(CI-SIDO)Buck变换器输出支路间存在交叉影响和系统瞬态响应慢的问题,提出一种基于平坦理论的改进自抗扰解耦控制策略。首先,基于平坦理论将CI-SIDO Buck变换器构建为两个耦合的平坦子系统。其次,内环基于平坦模型设计改进型自抗扰控制对系统进行解耦,采用可抑制“微分峰值”现象和含有扰动微分项的增阶变增益扩张状态观测器(IVG-ESO)和超螺旋滑模反馈控制律对内环耦合项以及未建模扰动和不确定扰动进行观测和补偿,以此实现内环的解耦;外环基于平坦模型设计微分平坦控制,采用增阶变增益扩张状态观测器对输出电压和负载电流进行估计,并结合微分平坦控制对外环进行控制。最后,搭建了实验平台对所提控制策略进行了实验验证。实验结果表明,该控制有效抑制了支路间的交叉影响,并提高了系统的响应速度。
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关键词
耦合单电感双输出
微分平坦系统
超螺旋滑模控制
改进自抗扰控制
解耦控制
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职称材料
题名
基于超螺旋扩张状态观测器的耦合单电感双输出Buck变换器串级滑模解耦控制
被引量：
1
1
作者
皇金锋
章乾
机构
陕西理工大学电气工程学院
出处
《上海交通大学学报》
北大核心
2025年第5期592-604,共13页
基金
陕西省自然科学研究资助项目(2023-JC-YB-442)。
文摘
针对耦合单电感双输出(CI-SIDO)降压式(Buck)变换器输出支路间的耦合效应导致交叉影响进而影响系统动态性能的问题,提出基于超螺旋扩张状态观测器(ST-ESO)的串级滑模解耦控制策略.首先,建立CI-SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,再通过具有快速收敛性质的ST-ESO观测估计变换器内外环中的耦合项、内部扰动和未建模部分,并将其视为内外环中的总扰动.其次,结合超螺旋滑模控制器对内外环中总扰动进行补偿,实现系统的解耦,保证系统的鲁棒性和输出电压的稳定.然后,根据Lyapunov理论对ST-ESO和超螺旋滑模控制器进行稳定性分析,理论验证了控制策略的可行性.最后,利用实验平台对所提控制策略进行验证.结果表明所提控制策略实现了系统解耦,抑制了交叉影响并提高了系统的动态性能.
关键词
耦合单电感双输出
BUCK变换器
超螺旋扩张状态观测器
超螺旋滑模控制器
解耦控制
Keywords
coupled inductor single-input dual-output(SIDO)
Buck converter
super-twisting extend state observer(ST-ESO)
super-twisting sliding mode control
decoupling control
分类号
TM461 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
基于平坦理论的耦合SIDO Buck变换器改进自抗扰解耦控制
2
作者
皇金锋
章乾
机构
陕西理工大学电气工程学院
出处
《电机与控制学报》
北大核心
2025年第1期142-155,共14页
基金
陕西省自然科学基础研究计划(2023-JC-YB-442)。
文摘
为了解决耦合单电感双输出(CI-SIDO)Buck变换器输出支路间存在交叉影响和系统瞬态响应慢的问题,提出一种基于平坦理论的改进自抗扰解耦控制策略。首先,基于平坦理论将CI-SIDO Buck变换器构建为两个耦合的平坦子系统。其次,内环基于平坦模型设计改进型自抗扰控制对系统进行解耦,采用可抑制“微分峰值”现象和含有扰动微分项的增阶变增益扩张状态观测器(IVG-ESO)和超螺旋滑模反馈控制律对内环耦合项以及未建模扰动和不确定扰动进行观测和补偿,以此实现内环的解耦;外环基于平坦模型设计微分平坦控制,采用增阶变增益扩张状态观测器对输出电压和负载电流进行估计,并结合微分平坦控制对外环进行控制。最后,搭建了实验平台对所提控制策略进行了实验验证。实验结果表明,该控制有效抑制了支路间的交叉影响,并提高了系统的响应速度。
关键词
耦合单电感双输出
微分平坦系统
超螺旋滑模控制
改进自抗扰控制
解耦控制
Keywords
coupled-inductor single-inductance double-output
flat theory
super-twisting sliding mode
improved ADRC
decoupling control
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于超螺旋扩张状态观测器的耦合单电感双输出Buck变换器串级滑模解耦控制
皇金锋
章乾
《上海交通大学学报》
北大核心
2025
1
在线阅读
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职称材料
2
基于平坦理论的耦合SIDO Buck变换器改进自抗扰解耦控制
皇金锋
章乾
《电机与控制学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
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