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山东大学学报(工学版)

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基于输入输出反馈线性化三态Boost DC/DC变换器的新型控制策略

刘兆娟, 刘锦波   

  1. 山东大学控制科学与工程学院, 山东 济南 250061
  • 收稿日期:2007-08-10 修回日期:1900-01-01 出版日期:2008-02-16 发布日期:2008-02-16
  • 通讯作者: 刘兆娟

A new control strategy of a tristate boost DC/DC converter based on input-output linearization

LIU Zhao-juan, LIU Jin-bo   

  1. School of Control Science and Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China
  • Received:2007-08-10 Revised:1900-01-01 Online:2008-02-16 Published:2008-02-16
  • Contact: LIU Zhao-juan

摘要: 针对 Viswanathan K为消除普通BOOST DC/DC变换器的非最小相位特性而提出的三态Boost DC/DC变换器,为进一步提高这种电路拓扑的性能,在建立了变换器状态空间平均模型的基础上,针对其多变量、非线性特点,采用输入输出线性化将其转化为一个完全可控的线性系统,在此基础上应用现有成熟的线性控制策略进行了控制系统的设计,并且采用MATLAB进行仿真验证,结果表明:这种非线性控制策略可以确保输出电压在大范围内恒定可调,且即使存在大范围扰动(输入电压和负载变化均较大)的情况下,系统也可以确保稳定性和良好的动态性能.

关键词: 三态Boost DC/DC变换器, 非最小相位系统, 输入输出线性化

Abstract: In order to eliminate the influence caused by the nonminimum phase characteristic of a common Boost DC/DC converter, Viswanathan K has proposed a novel tristate Boost DC/DC converter. For enhancing performance, the statespace averaging model of this converter was first presented in this paper. Due to  the nonlinear nature in this model, an inputoutput feedback linearization technique was adopted, and a complete controllable linear system was obtained. Then a statefeedback control strategy was designed based on this linear system. Simulation results show that the proposed control strategy can assure constant output voltage in a wide range, so as to realize the stability of the system during large fluctuation of power supply and load disturbance. Good dynamic performance can also be achieved.

Key words: tri-state Boost DC/DC converter, non-minimum phase, input-output feedback linearization

中图分类号: 

  • TP29
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