2013年Buck-Boost变换器的无源电流控制提升系统性能

本文主要探讨了"BUCK-BOOST变换器的无源性电流控制方法"，发表于2013年3月的《电源学报》。作者廖鸿飞、帅定新和梁奇峰、彭建宇分别来自中山火炬职业技术学院电子工程系和攀枝花学院电气信息工程学院。该研究旨在简化Buck-Boost变换器的控制结构，提升其控制性能。 传统的Buck-Boost变换器通常采用双环PID控制，即电流内环和电压外环控制，虽然能提供良好的静态特性，但在追求低成本和应对大范围系统状态变化时，这种线性控制方式表现不足。非线性控制策略，尤其是基于能量耗散理论的无源性控制，因其能够从本质上满足功率开关变换器的控制需求，因此成为关注焦点。 本文首先介绍了无源性控制方法，它通过直接控制电感电流来间接控制输出电压，避免了复杂的双环结构。作者构建了系统的欧拉-拉格朗日能量模型，利用无源性理论和Layapunov稳定性理论，推导出了一套无源性控制规律。这种方法的优势在于可以实现系统输出电压的稳定控制，即使面对负载或输入电压的大范围变化，也能展现出良好的鲁棒性和动态响应能力。 关键词包括Buck-Boost变换器、无源性、电流控制以及非线性控制，这表明了论文的核心研究内容。研究工作还获得了中山市科技攻关计划项目的资助，显示出其实际应用价值和学术背景。 这篇文章提供了Buck-Boost变换器的一种创新控制策略，有助于降低系统复杂度，提升其在实际应用中的性能和稳定性，对于优化电力电子领域的系统设计具有重要意义。