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buck电路的终端滑模控制,buck电路的终端滑模控制1.92万字我自己原创的毕业论文，仅在本站独家提交，大家放心使用 摘要 滑模变结构控制是一个相对独立的研究分支，如今已经在研究领域中得到应用和推广，如机器人控制、卫星姿态控制、电机与电力系统控制、飞机控制等。对非线性系统控制的研究已经成为各国研究的热点和前沿问题，所以对终端滑模控制的研究具有非...
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BUCK电路的终端滑模控制
1.92万字
我自己原创的毕业论文，仅在本站独家提交，大家放心使用
摘要 滑模变结构控制是一个相对独立的研究分支，如今已经在研究领域中得到应用和推广，如机器人控制、卫星姿态控制、电机与电力系统控制、飞机控制等。对非线性系统控制的研究已经成为各国研究的热点和前沿问题，所以对终端滑模控制的研究具有非常重要的应用价值和理论意义。
终端滑模控制系统是一种开关反馈控制系统，且具有良好的鲁棒性。而BUCK 变换器也是一种开关控制系统，因而将终端滑模变结构控制应用在Buck 变换器上可以取得很好的效果。本文主要研究终端滑模变结构控制理论在 BUCK 变换器上的应用，从而实现终端滑模变结构控制器的硬件电路，并找到实用化的终端滑模变结构观测器的设计方法。其目的是为了改善终端滑模观测器的实用性，以达到改善整个 BUCK 变换器的动态特性的目的。论文的主要研究工作与结论如下：
本次主要研究BUCK电路的终端滑模控制的设计，利用滑模电压控制器，选择合适的切换函数，实现BUCK电路的滑模电压控制。拟采用的研究方法是设计滑模电压控制观测器，建立空间状态方程，利用扰动估计值与实际值之差得到误差观测方程，进而，利用终端滑模控制的设计方法，选择合适的切换函数，求取控制变量的值。
关键词：滑模观测器 仿真与实现 硬件电路 BUCK 变换器 终端滑模控制器
The Terminal Sliding Mode of BUCK Converters
ABSTRACT Variable structure control, as an independent research branch, had been promoted and applied in the practical program, such as motor control and power systems, robot control, aircraft control, satellite attitude control etc. Study of nonlinear system control problem is the focus in the research of sliding mode control in domestic and abroad recently, thus the study of terminal sliding mode control problem of nonlinear systems has an important value in theory and practice.
The terminal Sliding Mode Control System (SMC) is a switching feedback control system with superior robustness; the Buck converter is also a switching control system essentially. Therefore, the application of the Buck converter terminal sliding mode control can achieve better control performance. This paper works on terminal sliding mode control theory applied to BUCK converter, seeks practical terminal sliding mode observer design method, and designs and implements of terminal sliding mode controller hardware circuit. It aims at improving the practicality of the terminal sliding mode observer, and the dynamic characteristics of the BUCK converter. The main research work and conclusions are as follows:
The design of the main research of BUCK circuit terminal sliding mode control, using sliding mode voltage controller, select the appropriate switch function, the sliding mode for BUCK circuit voltage control. Plans to adopt the research method of sliding mode observer voltage control design, space state equation, using perturbation estimation and the difference between the actual value error observation equation is obtained, in turn, use a terminal sliding mode control design method, choosing the appropriate switch function, the value of a variable control sequence.
Key words: Sliding mode observer, Simulation and realization, Hardware Circuit, BUCK Converter, Sliding mode controller.
目录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2 DC/DC变换器的研究 3
1.2.1 DC/DC变换器的释义 3
1.2.2 DC/DC变换器的分类 4
1.2.3 BUCK电路与BOOST电路 4
1.2.4 DC/DC变换器的应用范围 4
1.2.5 DC/DC变换器的控制方法 5
1.3 滑模控制的国内外研究现状 6
1.3.1滑模控制的发展历程 6
1.3.2滑模变结构控制的特点 7
1.3.3滑模变结构控制在非线性系统中的应用 7
1.4 终端滑模变结构控制研究 8
1.4 .1 终端滑模变结构控制的发展 8
1.4 .2 终端滑模控制理论的基本原理 9
1.4 .3终端滑模控制器设计步骤 9
1.5本文研究内容 10
第二章BUCK变换器的建模 11
2.1 引言 11
2.2 BUCK变换器的建模分析 12
2.2.1 BUCK变换器的拓扑结构和降压原理 12
2.2.2 BUCK变换器的状态方程 14
2.3 BUCK 变换器的终端滑模控制模型 16
2.3.1 终端滑模控制理论的基本原理 16
2.3.2 BUCK 变换器的终端滑模控制建模 18
第三章 滑模动态的分析 21
3.1 引言 21
3.2滑动模态的分析 21
3.2.1切换面的空间状态 22
3.2.2滑动模态的存在性 23
3.2.3 滑动模态的可达性 24
3.2.4滑动模态的收敛性 24
3.3 终端滑模变结构设计条件及过程 24
3.3.1 滑模变结构控制系统设计的基本条件 24
3.3.2 终端滑模控制系统的设计过程 25
3.3.3 传统终端滑动模态 25
3.3.4 快速终端滑动模态 26
3.4 滑模电压控制器 27
3.4.1滑模电压控制器的设计 27
第四章 仿真研究 29
4.1 实验仿真图 29
结论与展望 32
结论 32
展望 32
致谢 33
参考文献 34
1.92万字
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摘要 滑模变结构控制是一个相对独立的研究分支，如今已经在研究领域中得到应用和推广，如机器人控制、卫星姿态控制、电机与电力系统控制、飞机控制等。对非线性系统控制的研究已经成为各国研究的热点和前沿问题，所以对终端滑模控制的研究具有非常重要的应用价值和理论意义。
终端滑模控制系统是一种开关反馈控制系统，且具有良好的鲁棒性。而BUCK 变换器也是一种开关控制系统，因而将终端滑模变结构控制应用在Buck 变换器上可以取得很好的效果。本文主要研究终端滑模变结构控制理论在 BUCK 变换器上的应用，从而实现终端滑模变结构控制器的硬件电路，并找到实用化的终端滑模变结构观测器的设计方法。其目的是为了改善终端滑模观测器的实用性，以达到改善整个 BUCK 变换器的动态特性的目的。论文的主要研究工作与结论如下：
本次主要研究BUCK电路的终端滑模控制的设计，利用滑模电压控制器，选择合适的切换函数，实现BUCK电路的滑模电压控制。拟采用的研究方法是设计滑模电压控制观测器，建立空间状态方程，利用扰动估计值与实际值之差得到误差观测方程，进而，利用终端滑模控制的设计方法，选择合适的切换函数，求取控制变量的值。
关键词：滑模观测器 仿真与实现 硬件电路 BUCK 变换器 终端滑模控制器
The Terminal Sliding Mode of BUCK Converters
ABSTRACT Variable structure control, as an independent research branch, had been promoted and applied in the practical program, such as motor control and power systems, robot control, aircraft control, satellite attitude control etc. Study of nonlinear system control problem is the focus in the research of sliding mode control in domestic and abroad recently, thus the study of terminal sliding mode control problem of nonlinear systems has an important value in theory and practice.
The terminal Sliding Mode Control System (SMC) is a switching feedback control system with superior robustness; the Buck converter is also a switching control system essentially. Therefore, the application of the Buck converter terminal sliding mode control can achieve better control performance. This paper works on terminal sliding mode control theory applied to BUCK converter, seeks practical terminal sliding mode observer design method, and designs and implements of terminal sliding mode controller hardware circuit. It aims at improving the practicality of the terminal sliding mode observer, and the dynamic characteristics of the BUCK converter. The main research work and conclusions are as follows:
The design of the main research of BUCK circuit terminal sliding mode control, using sliding mode voltage controller, select the appropriate switch function, the sliding mode for BUCK circuit voltage control. Plans to adopt the research method of sliding mode observer voltage control design, space state equation, using perturbation estimation and the difference between the actual value error observation equation is obtained, in turn, use a terminal sliding mode control design method, choosing the appropriate switch function, the value of a variable control sequence.
Key words: Sliding mode observer, Simulation and realization, Hardware Circuit, BUCK Converter, Sliding mode controller.
目录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2 DC/DC变换器的研究 3
1.2.1 DC/DC变换器的释义 3
1.2.2 DC/DC变换器的分类 4
1.2.3 BUCK电路与BOOST电路 4
1.2.4 DC/DC变换器的应用范围 4
1.2.5 DC/DC变换器的控制方法 5
1.3 滑模控制的国内外研究现状 6
1.3.1滑模控制的发展历程 6
1.3.2滑模变结构控制的特点 7
1.3.3滑模变结构控制在非线性系统中的应用 7
1.4 终端滑模变结构控制研究 8
1.4 .1 终端滑模变结构控制的发展 8
1.4 .2 终端滑模控制理论的基本原理 9
1.4 .3终端滑模控制器设计步骤 9
1.5本文研究内容 10
第二章BUCK变换器的建模 11
2.1 引言 11
2.2 BUCK变换器的建模分析 12
2.2.1 BUCK变换器的拓扑结构和降压原理 12
2.2.2 BUCK变换器的状态方程 14
2.3 BUCK 变换器的终端滑模控制模型 16
2.3.1 终端滑模控制理论的基本原理 16
2.3.2 BUCK 变换器的终端滑模控制建模 18
第三章 滑模动态的分析 21
3.1 引言 21
3.2滑动模态的分析 21
3.2.1切换面的空间状态 22
3.2.2滑动模态的存在性 23
3.2.3 滑动模态的可达性 24
3.2.4滑动模态的收敛性 24
3.3 终端滑模变结构设计条件及过程 24
3.3.1 滑模变结构控制系统设计的基本条件 24
3.3.2 终端滑模控制系统的设计过程 25
3.3.3 传统终端滑动模态 25
3.3.4 快速终端滑动模态 26
3.4 滑模电压控制器 27
3.4.1滑模电压控制器的设计 27
第四章 仿真研究 29
4.1 实验仿真图 29
结论与展望 32
结论 32
展望 32
致谢 33
参考文献 34
