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电感电流伪连续模式下分数阶Boost变换器的非线性控制

谭程 梁志珊 张举丘

电感电流伪连续模式下分数阶Boost变换器的非线性控制

谭程, 梁志珊, 张举丘
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  • 基于电容和电感都是分数阶的事实,采用分数阶微积分理论,建立了电感电流伪连续模式下Boost变换器的分数阶状态空间平均模型. 针对其分数阶模型具有仿射非线性系统的特点,根据分数阶的类Lyapunov稳定性理论,设计了适用于分数阶电感电流伪连续模式下Boost变换器的一种分数阶非线性控制器. 依据分抗链及改进的Oustaloup分数阶近似算法,得到了分数阶电感和电容的等效电路模型,用Matlab/Simulink软件对所设计的控制器进行了仿真验证. 结果表明:所设计的分数阶非线性控制器对分数阶电感电流伪连续模式下的Boost变换器的动态和稳态性能有显著的提高,并且在输入电压和负载大幅度波动的情况下,仍然能够确保系统具有良好的稳定性和动态性能.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51071176)和中国石油大学(北京)前瞻导向基金(批准号:2010QZ03)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-29
  • 修回日期:  2014-05-22
  • 刊出日期:  2014-10-05

电感电流伪连续模式下分数阶Boost变换器的非线性控制

  • 1. 中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院, 北京 102249
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51071176)和中国石油大学(北京)前瞻导向基金(批准号:2010QZ03)资助的课题.

摘要: 基于电容和电感都是分数阶的事实,采用分数阶微积分理论,建立了电感电流伪连续模式下Boost变换器的分数阶状态空间平均模型. 针对其分数阶模型具有仿射非线性系统的特点,根据分数阶的类Lyapunov稳定性理论,设计了适用于分数阶电感电流伪连续模式下Boost变换器的一种分数阶非线性控制器. 依据分抗链及改进的Oustaloup分数阶近似算法,得到了分数阶电感和电容的等效电路模型,用Matlab/Simulink软件对所设计的控制器进行了仿真验证. 结果表明:所设计的分数阶非线性控制器对分数阶电感电流伪连续模式下的Boost变换器的动态和稳态性能有显著的提高,并且在输入电压和负载大幅度波动的情况下,仍然能够确保系统具有良好的稳定性和动态性能.

English Abstract

参考文献 (21)

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