[发明专利]一种Buck型变换器的电压跟踪控制方法

权利要求书

1.一种Buck型变换器的电压跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：建立Buck型变换器控制系统的数学模型

其中，V_k+1,V_k,V_k-1为Buck型变换器k+1，k，k-1时刻的输出电压，u_k表示Buck型变换器k时刻的控制输入信号，T_s为开关周期，R，L，C分别为Buck型变换器的电阻、电感和电容；V_in为输入电压；w_k+1为k+1时刻的系统总干扰信号；

步骤(2)：构造约束变速吸引律

其中，e_k＝r_k-V_k为k时刻的系统跟踪误差，r_k为k时刻的给定参考信号，V_k为k时刻的系统实际输出电压信号；δ＞0为跟踪误差的收敛速度约束参数，且跟踪误差的收敛速度为

在约束变速吸引律(2)中，跟踪误差e_k的动态行为如下：1)当|e_k|＞δ时，跟踪误差将以速度无抖振、无正负交替的收敛于|e_k|≤δ的邻域内；2)当|e_k|≤δ时，跟踪误差将严格绝对收敛，正负交替的收敛于原点；

步骤(3)：干扰滤波补偿策略

将干扰滤波补偿措施嵌入到吸引律(2)中，构造如下具有干扰滤波补偿作用的理想误差动态：

其中，干扰滤波补偿项为

其中，w_k，w_k-1为k，k-1时刻的系统干扰信号，为k+1，k时刻的干扰滤波补偿项，τ为一阶低通滤波器的时间常数，T为控制周期，V_k,V_k-1,V_k-2为Buck型变换器k，k-1，k-2时刻的输出电压信号，u_k-1表示Buck型变换器k-1时刻的控制输入信号；干扰滤波补偿误差满足其Δ为干扰补偿误差的上确界，则跟踪误差的收敛速度为

步骤(4)：控制器设计

将式(1)代入式(4)，可得Buck型变换器的离散控制器的表达式为

将u_k作为Buck型变换器的控制输入信号，可量测获得Buck型变换器的电压输出信号V_k，跟随参考信号r_k变化，系统跟踪误差的动态行为由式(4)表征，且电感电流i_L约束在限定范围内。

2.如权利要求1所述的一种Buck型变换器的电压跟踪控制方法，其特征在于：所述离散控制器的可调参数δ整定根据表征吸引律的吸引过程的指标进行，表征系统吸引过程的指标包括单调减区域边界Δ_MDR，绝对吸引层边界Δ_AAL和稳态误差带边界Δ_SSE；

1)单调减区域边界Δ_MDR表示为：

2)绝对吸引层边界Δ_AAL表示为：

3)稳态误差带边界Δ_SSE表示为：

其中Δ为干扰补偿误差的上确界。