考虑计算延迟的Boost变换器异步切换控制方法

作     者：王荣浩 Wang Ronghao

作者机构：中国人民解放军陆军工程大学国防工程学院南京210007 

出 版 物：《东南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Southeast University：Natural Science Edition)

年 卷 期：2021年第51卷第1期

页      面：92-100页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 08[工学] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 071102[理学-系统分析与集成] 081103[工学-系统工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61603414) 

主　　题：Boost变换器 切换系统 计算延迟 平均驻留时间 多Lyapunov函数 有限时间异步控制 

摘      要：为应对Boost变换器电路中控制律的计算延迟及高频切换,提出一种基于时间切换的有限时间异步控制方法实现变换器的稳定控制.首先利用切换系统方法建立Boost变换器在开关动作和电路拓扑切换间发生延迟的异步控制模型;然后结合平均驻留时间方法与多Lyapunov函数,利用占空比实现变换器的混杂切换控制;最后基于有限时间控制原理,得到控制律的计算时间、切换信号驻留时间与系统稳定运行时间之间的定量关系.结果表明,在0.9 ms运行时间内,当电路系统的切换信号与实际控制律切换信号间存在0.05 ms的延迟时,异步切换控制总切换次数为5,少于同步切换控制总切换次数11,未出现高频振动现象.异步切换控制方法能够有效抑制电路输出响应在平衡点附近的高频振动,控制性能更优.