[发明专利]一种基于混合终端滑膜的双向DC-DC控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种双向DC-DC控制器，尤其是涉及一种基于混合终端滑膜的双向DC-DC控制系统。

背景技术

在控制系统的性能指标中，收敛性能是很关键的一个指标。然而，在绝大多数的控制设计方法得到的研究结果中，闭环系统最快的收敛速度为指数形式，无法得到更好的收敛性能，究其原因是，它们讨论的均是闭环系统满足Lipschitz连续性质的情况。因此，这些控制分析和综合方法都属于无限时间稳定性和控制问题。从控制系统时间优化角度来看，使闭环系统有限时间收敛的控制方法才是时间最优的控制方法。

目前双向DC-DC变换器的控制以线性滑膜控制方法为主，其存在动态响应速度慢，输出电压品质不高等问题。

双向DC-DC变换器包含储能元件，功率开关管等非线性元件，是典型的非线性系统，目前直流变换器以传统的线性滑膜面为主，其形式为输出电压误差及其导数和其积分的线性组合，然而这样设计的滑膜控制器的收敛结果就是渐进收敛且存在稳态误差，使得系统状态不断趋近而不能达到其期望值，因此直接影响双向DC-DC变换器的输出电压的响应速度与精度。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于混合终端滑膜的双向DC-DC控制系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于混合终端滑膜的双向DC-DC控制系统，包括双向DC-DC变换器、混合终端滑膜控制器和滞环比较器，所述的双向DC-DC变换器输入端设有电能存储装置，输出端设有负载电容，所述的混合终端滑膜控制器采集双向DC-DC变换器中的电感电流以及输出端电压信号，产生的控制信号经滞环比较器发送到双向DC-DC变换器中的开关。

所述的双向DC-DC变换器为双向半桥变换器拓扑结构，包括电感、第一开关和第二开关，所述的电能存储装置的一级、电感、第一开关、负载电容和电能存储装置的另一极依次连接，所述的第二开关一端连接在电感和第一开关之间，另一端与电能存储装置的另一级连接。

所述的双向DC-DC变换器的输出端通过引入负载电流i_bus模拟负载变动，当负载电流i_bus的方向与能量输出方向相反时，双向DC-DC变换器工作在降压模式，当负载电流i_bus的方向与能量输出方向相同时，双向DC-DC变换器工作在升压模式。

所述的双向DC-DC变换器的状态空间模型为：

Cdvcdt=-ibus+(1-u)iLLdiLdt=vSC-(1-u)vc]]>