基于高阶滤波超螺旋ESO的SIDO Buck变换器滑模自抗扰控制

作     者：李聪林 皇金锋 章乾 陈旭 

作者机构：陕西理工大学电气工程学院 

出 版 物：《上海交通大学学报》 (Journal of Shanghai Jiaotong University)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：陕西省自然科学研究项目资助(2023-JC-YB-442) 

主　　题：高阶滤波超螺旋扩张状态观测器 自抗扰 SIDO Buck变换器 Lyapunov函数 

摘      要：SIDO Buck变换器在受到负载扰动时，支路间存在严重交叉耦合影响，同时，输出信号易受到高频测量噪声等不确定因素影响。针对上述问题，提出了一种基于高阶滤波超螺旋扩张状态观测器的滑模自抗扰控制策略。首先，根据SIDO Buck变换器的数学模型，将内部参数影响和外部扰动等不确定因素分离为集总扰动，建立不考虑物理参数的自抗扰模型；其次，设计了一种高阶滤波超螺旋扩张状态观测器，实现对集总扰动更加精准地估计补偿，提高抑制噪声和交叉影响的能力，并根据有限时间稳定性理论证明其稳定性；然后，设计了改进的超螺旋滑模反馈控制律，保证滑动模态阶段和到达阶段能快速收敛，同时更好地抑制抖振。并通过选取Lyapunov函数对反馈控制律进行稳定性分析；最后，利用仿真和实验，对比验证了所提控制策略的优越性，有效地减小了交叉影响，抑制了噪声，提高了系统的暂态性能。