并联Buck变换器均流控制算法研究

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随着现代工业水平的不断提升,各类电子器件对供电电源功率要求不断提高,并联Buck变换器作为一种容量大,效率高的电源电压调节装置被广泛应用。然而,由于工艺水平的限制和不可避免误差的存在,实际系统中参与并联的各个模块彼此之间的参数存在或多或少差异。这将导致并联系统中的各个电源模块外特性无法做到完全一致,如果将电源模块直接并联,势必难以保证各电源模块平均分担负载电流,严重影响系统的稳定性和可靠性。因此,并联系统的均流控制技术成为研究的热点和难点。本文研究并联Buck变换器系统的均流控制问题。文中分别设计了集中式均流控制算法和分布式均流控制算法。首先,为了实现均流控制的目标且改进系统动态性能,基于有限时间控制理论,设计了有限时间均流控制算法。并且在算法中加入有限时间负载估计器,升级为自适应有限时间均流控制算法。在此控制算法下,严格证明并联Buck变换器系统的输出电压可以在有限时间内达到参考电压值,且均流控制目标几乎可以在同时完成。其次,区别于集中式控制,本文基于一致性理论,设计了分布式均流控制算法。分布式控制没有中央控制器,多智能体模式使得系统更加的智能、灵活。基于图论,将并联Buck变换器控制建模成多智能体系统协同问题,均流控制问题转化为多智能体状态一致性问题。相邻Buck变换器模块之间互相通讯,消除误差,最终达到状态的一致性,在所提出的控制算法下,严格证明了并联Buck变换器系统的稳定性。最后,搭建实验平台,分别验证两种均流控制算法的合理性和有效性。
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