用于Boost變換器的無負載電流傳感器滑模-預測控制策略

摘要：Boost變換器作為升壓DC-DC變換器被廣泛應用于光伏發電、儲能及電動車領域。然而由于Boost變換器的右半平面零點的頻域特性,傳統的PI控制策略會限制變換器的動態性能,在較大負載突變的情況下造成較大的輸出電壓波動,進而造成過壓或欠壓故障;預測控制可以有效提高動態性能、避免調整控制參數以及可增加系統約束,但由于系統參數不匹配及對損耗的忽略會造成輸出電壓的穩態靜差。為了減小負載突變帶來的電壓波動同時兼顧穩態特性,本文提出了無負載電流傳感器的滑模-預測控制策略,外環采用滑模面生成電感電流指令值,內環采用無差拍預測控制,并使用了滑模觀測器來觀測電流。該控制策略不需要負載電流傳感器,相比PI控制器,不僅可以同時減小負載突變時的輸出電壓波動和過渡時間,還可以有效限制穩態靜差。實驗驗證了該套控制策略的性能優越性。