离散滑模控制在Boost PFC变换器中的应用

"Boost PFC变换器的离散滑模控制 (2011年) - 南阳理工学院学报" 本文主要探讨了在单相交流/直流Boost变换器中应用离散滑模控制（Discrete Sliding Mode Control，DSMC）的方法，以提升其动态性能和鲁棒性。Boost变换器广泛用于电源转换，尤其是在提高功率因数校正（Power Factor Correction，PFC）方面。传统的滑模控制虽然具有良好的动态响应和抗干扰能力，但其开关频率的不稳定性可能会导致系统性能下降。 离散滑模控制通过在离散时间域中设计控制器，解决了模拟滑模控制的某些缺点，如开关频率不固定导致的抖动问题。在该文中，研究者提出了一种结合离散滑模电流内环控制和数字比例积分（PI）电压外环控制的综合控制策略。离散滑模控制器的关键在于其设计，即在滑模面上施加期望的动态响应，以确定控制器的主要参数。同时，数字控制允许使用固定的开关频率，有助于消除传统滑模控制中的抖振现象，提高系统稳定性。 论文中还指出，离散系统设计的滑模控制器有以下几个优点： 1. 变换器的开关频率固定，有利于减少电磁干扰和提高效率。 2. 设计过程简化，滑模面更容易构建。 3. 控制策略可应用于不同类型的变换器，只需适当修改。 4. 支持更复杂的控制算法实现，增强系统的灵活性。 通过仿真实验，验证了这种结合离散滑模控制和数字PI控制的双环控制系统能够在保持滑模控制的动态性能和鲁棒性的同时，充分利用PI控制器的稳定性优势。实验结果证明了这种方法在提高PFC变换器性能上的有效性，特别是在功率因数校正和系统稳定性方面。 该研究为Boost PFC变换器的控制策略提供了一个新颖而实用的解决方案，对电力电子变换器的控制理论和技术发展具有积极的推动作用。