鲁棒直流调速系统.doc

鲁棒反馈稳定化的极限环的PWM片直流-直流转换器 1999年1月29日(接收;接受:5月17日的2001年) 摘要 局部的反馈镇定极限环的PWMDC-DC转换器被认为是近年来发展起来的采样模型。重点介绍了转换器的名义的操作条件下,由于高背压条件下已经失去了稳定操作。适用于稳定的命名周期性的运行环境。此外,同样的方法也可以用来稳定其他极限环的存在,例如那些运动轨迹。两个反馈镇定问题,提出和研究了方案细节。第一个稳定的技术是使用参考电压源补偿第二应用动态斜坡补偿。两者使用离散后的过滤器,以确保大小和形状极限环。确保称操作部门不受控制,而不需要精确的了解极限环。 1。介绍 直流-直流转换器(PWM)开关广泛应用于工业和消费产品。 在一个非线性失稳系统一般的愿望与发生分岔的命名的运行环境。发现在分支在PWM片直流-直流转换器是倍周期分图(谐波不稳定)[5、、9、18], 图1。PWM整流器框图模型运行在连续传导模式 极限环是需要知道的。在[4],时滞反馈的方法是使用。目前的研究工作的贡献在于发展新的稳定方案,是综合的、适用面广。提出了在稳定方案的鲁棒性,一个额外的好处是在这个意义上说,标称操作部门保存下来,而不需要精确的了解极限环。 2。PWM变换器模型的一般采样 在这部分,总结讨论了PWM变换器建模的采样[7、8]的算法。这包括一个总体框图模型以及相关的非线性和线性化的采样系统的模型。一般框图模型适用于巴克,提高,,Cuk之转换器。一个框图的PWM变频器在模型[12]连续导电模式如图1所示。在这个图里,A1、A2 RN×∈N、B1、B2∈RN×2、C、E1,E2∈N、和D R1×2×∈R1∈是恒常的矩阵,x、y∈RN R是国家和反馈信号分别和N是国家赋予的维数,典型的能源储存元素在转换器。源电压是vs)中,输出的电压是签证官。虚拟现实是指那些数学符号的参考信号,可以是一个电压或电流的参考。虚拟现实的参考信号的允许是时变的,虽然它是常数在大多数应用程序。该模型适用于本许可证图1是双方对电压模式控制(12)和电流模式控制(12)。信号h(t)是一个倾斜坡道与h(0) = Vl and h(T?) = Vh。它是用来塑造出倾斜补偿坡道在当前模式控制。时钟具有相同频率f = 1 / T的斜坡。这个频率是所谓的开关频率。在一个时钟周期,这两个人之间的动态转换阶段S1和S2。该系统处于S1后立即进行,一个时钟脉冲的时候在瞬间转换到S2 y(t)= h(t)。图2说明了信号波形的情况下电压模式下的控制。 在稳定的极限环PWM片直流-直流转换器 ×1为内循环,并表示它的价值,由un = (vsn, vrn)_. Let xn = x(nT )和von = vo(nT ).表示在周期的开关瞬间当y(t),而h(t)相交。然后,系统在图1中有以下的采样系统的动态: 图3。稳定的参考电压源(vr)补偿 3。离散时间滤波器辅助稳定的方案 可能存在不稳定周期轨道(UPOs)具有不同的时期,PWM整流器的不稳定。在这里我们展示了稳定T周期轨道的意义。类似的研究方法可应用于一般nT 轨道周期稳定。我们通过一个例子来说明这(n = 2)在第四部分。 从图1,反馈镇定问题,就可以实现,通过调整与虚拟现实、h(t)(即y)。一般来说,大变化与经历,因此是候选人作为控制变量。在这一节中,反馈镇定的获得是通过调整虚拟现实或h(t)。 3.1。洗出滤波辅助参考电压源(vr)补偿 在第一个稳定方案、vr更新时钟时间。它是vrn =(Vr)表示,在vrn +?Vr是其额定电压的参考价值。该系统图如图3。提出了一种基于离散的洗出滤波辅助控制器wn∈R是在哪里洗出滤波的状态,K1∈N,K2∈R1×R是反馈所得,K2 = 0。从方程(六)、(七) vrn = 0 (亦即vrn = Vr)在稳态下。因此原不动点xn= x0(0)在系统(1)、(2)被保存了下来,而不需要精确的知识的x0(0)或极限环x0(t)。 图4。通过动态斜坡稳定补偿 4。举的例子 稳定方案讨论在上一节中被应用到两个混沌电路[5、9]。电路的混沌的方式稳定,它是单周期模式或双周期模式 图5。例如1.mode系统原理图。 这些矩阵可以修改同样的,如果考虑寄生电阻。借助分支图的电路被显示在图6。该电路混沌为Vs = 34.66 V[9]。这里演示了系统稳定的利用洗出滤波辅助参考电压源或动态斜坡补偿。 图6。借助分岔图在图5为电路 图7 .稳定的巴克转换器在图5中使用洗出滤波辅助参考电压源赔偿;控制打开在t =0.0048A a）稳定的单周期模式使用洗出滤波辅助参考电压源补偿。使用虚拟现实作为控制变量和分配所有的闭环特征值为0。这是实现反馈收益,K1 =(?1.6622?0.4655) 和K2= 0.2403。