帶恒功率負(fù)載DC/DC直流變換器的預(yù)設(shè)性能控制

 

肖俊峰^1,2，張?chǎng)?sup>1,2，彭鈞敏^1,2，羅衛(wèi)明²，楊穎²

(1 湖南工業(yè)大學(xué) 交通與電氣工程學(xué)院，湖南 株洲 412007； 2 新型能源系統(tǒng)鐵路行業(yè)工程研究中心，湖南 株洲 412001)

 

    摘 要 ：針對(duì)帶恒定功率負(fù)載的DC/DC變換器輸出電壓穩(wěn)定問題，提出了一種基于復(fù)合預(yù)設(shè)性能控 制策略，用于穩(wěn)定DC/DC直流變換器的輸出電壓。通過精確反饋線性化技術(shù)將非線性不確定直流變換器系統(tǒng)變換為brunovsky標(biāo)準(zhǔn)形式，采用非線性干擾觀測(cè)器估計(jì)未知擾動(dòng)，并通過前饋補(bǔ)償提高輸出電壓 調(diào)節(jié)精度，從而有效應(yīng)對(duì)系統(tǒng)不確定性和外部干擾?；诜床椒?，設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)性能控制器，以確保輸出電 壓跟蹤誤差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)變化，并在反步法的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一個(gè)包含自適應(yīng)控制和預(yù)設(shè)性能的復(fù)合非線性控制器。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該策略的有效性。

    關(guān)鍵詞 ： 直流變換器 ；自適應(yīng)控制 ；預(yù)設(shè)性能控制 ；反步法 ；參數(shù)擾動(dòng)

    中圖分類號(hào) ：TN624     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ：A     文章編號(hào) ：1007-3175(2025)11-0001-08

 

Preset Performance Control for DC/DC Converters with Constant Power Load

 

XIAO Jun-feng^{1, 2}, ZHANG Xin^{1, 2}, PENG Jun-min^{1, 2}, LUO Wei-ming² , YANG Ying²

（1 School of Traffic and Electrical Engineering, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, China; 2 Railway Industry Engineering Research Center for New Energy Systems, Zhuzhou 412001, China）

 

    Abstract: To address the output voltage stability issue of DC/DC converters with constant power load, a composite preset performance control strategy is proposed to stabilize the output voltage of DC/DC converters. By employing precise feedback linearization techniques, the nonlinear uncertain DC converter system is transformed into the brunovsky standard form. A nonlinear disturbance observer estimates unknown disturbances, while feedforward compensation enhances output voltage regulation accuracy, effectively addressing system uncertainties and external disturbances. A preset performance controller is designed based on the backstepping method to ensure the output voltage tracking error remains within a preset range. Building upon backstepping method, a composite nonlinear controller integrating adaptive control and preset performance is constructed. Simulation results validate the effectiveness of this strategy.

    Key words: DC converter; adaptive control; preset performance control; backstepping method; parameter disturbance

 

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