清华大学学报(自然科学版)

作者：石冰清, 赵争鸣, 魏树生, 聂金铜, 林云志

单位：1. 清华大学 电机工程与应用电子技术系, 北京 100084;<br>2. 中铁电气化局集团有限公司, 北京 100071

关键词：电压波动,过渡时间,稳态静差,滑模-预测控制,Boost变换器

基金：国家自然科学基金重大项目（51490680）

Boost变换器作为升压DC-DC变换器被广泛应用于光伏发电、储能及电动车领域。然而由于Boost变换器的右半平面零点的频域特性，传统的PI控制策略会限制变换器的动态性能，在较大负载突变的情况下造成较大的输出电压波动，进而造成过压或欠压故障；预测控制可以有效提高动态性能、避免调整控制参数以及可增加系统约束，但由于系统参数不匹配及对损耗的忽略会造成输出电压的稳态静差。为了减小负载突变带来的电压波动同时兼顾稳态特性，本文提出了无负载电流传感器的滑模-预测控制策略，外环采用滑模面生成电感电流指令值，内环采用无差拍预测控制，并使用了滑模观测器来观测电流。该控制策略不需要负载电流传感器，相比PI控制器，不仅可以同时减小负载突变时的输出电压波动和过渡时间，还可以有效限制稳态静差。实验验证了该套控制策略的性能优越性。

来源：2019年第10期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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