基于自抗扰控制的Buck变换器无源控制研究 *

doi:10.11985/2020.01.010

电气工程学报 ›› 2020, Vol. 15 ›› Issue (1): 71-75.doi: 10.11985/2020.01.010

• 特邀专栏: 微电网功率变换与稳定控制 • 上一篇下一篇

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基于自抗扰控制的Buck变换器无源控制研究 ^*

黄硕,王久和()

北京信息科技大学自动化学院北京 100192

收稿日期:2019-11-21 出版日期:2020-03-25 发布日期:2020-05-13
通讯作者: 王久和 E-mail:wjhyhrwm@163.com
作者简介:黄硕,男,1999年生。主要研究方向为电力电子技术及其应用。E-mail：huangshuo_35@live.com
基金资助:
* 国家自然科学基金(51777012);北京市自然科学基金-教委联合(KZ201911232045)

Research on Passivity-based Control of Buck Converter Based on Active Disturbance Rejection Control

HUANG Shuo,WANG Jiuhe()

School of Automation, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100192 China

Received:2019-11-21 Online:2020-03-25 Published:2020-05-13
Contact: WANG Jiuhe E-mail:wjhyhrwm@163.com

摘要/Abstract

摘要：

无源控制(Passivity-based control,PBC)策略由于其能量耗散特性可保证系统的稳定性,因此采用PBC对Buck变换器进行研究。然而PBC在系统参数变化或受扰动时会存在静态误差的问题,针对此问题,采用自抗扰控制(Active disturbances rejection control,ADRC)策略与PBC相结合,即内环PBC,外环ADRC。与其他控制方法相比,该控制策略可保证系统大信号稳定以及系统在受扰动时的快速恢复性能,具有良好的鲁棒性。最后,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型进行仿真研究,验证了文中所提控制策略的正确性以及有效性。

关键词: 无源控制, Buck变换器, 自抗扰控制

Abstract:

Passivity-based control (PBC) strategy can guarantee the stability of the system due to its energy dissipation characteristics. Therefore, the Buck converter is studied by PBC. However, PBC will have static error when the system parameters change or suffer disturbance. For this problem, the active disturbances rejection control (ADRC) strategy combined with PBC is used, namely inner loop PBC and outer loop ADRC. Compared with other control methods, this control strategy can ensure the system's large signal stability and the system’s fast recovery performance when subjected to disturbance, and has good robustness. Finally, the simulation model is built in Matlab/Simulink for simulation results, which verify the correctness and effectiveness of the proposed control strategy.

Key words: Passivity-based control, Buck converter, active disturbance rejection control

中图分类号:

TM46

黄硕,王久和. 基于自抗扰控制的Buck变换器无源控制研究 ^*[J]. 电气工程学报, 2020, 15(1): 71-75.

HUANG Shuo,WANG Jiuhe. Research on Passivity-based Control of Buck Converter Based on Active Disturbance Rejection Control[J]. Journal of Electrical Engineering, 2020, 15(1): 71-75.

图/表 9

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表1

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参考文献 10

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参数	数值
电源电压E/V	400
电感器电感L/mH	2
电容器电容C/μF	1 100
负载电压期望值$u_{o}^{*}$/V	300
电阻阻值R/Ω	100
变换器开关频率f_s/kHz	10

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