一种基于极限学习机的滑模变结构的Buck电路控制方法技术

本发明专利技术公开了基于极限学习机的滑模变结构的Buck电路控制方法，包括以下步骤：S10，通过对Buck电路拓扑结构进行分析，采用状态空间平均法建立系统数学模型；S20，定义控制器的滑模面，设计极限学习机自适应律，根据S10中的系统数学模型设计控制器；S30，根据S20中的控制器，运用李亚普诺夫定理验证滑动模态的存在性和系统的稳定性。本发明专利技术同时监测电路的电压、电流信号变化，对系统输出的占空比信号进行实时校正；能够保证系统从任意初始状态快速到达滑模面，在电路稳态时切换负载，系统能在短时间内稳定到稳态输出电压值，保证控制器的鲁棒性，同时削弱系统抖振。同时削弱系统抖振。同时削弱系统抖振。

【技术实现步骤摘要】
一种基于极限学习机的滑模变结构的Buck电路控制方法


[0001]本专利技术属于电子电力控制领域，涉及一种基于极限学习机的滑模变结构的Buck电路控制方法。

技术介绍

[0002]Buck电路属于电力电子技术范畴，是许多装置和设备都采用的供电模块，相较于普通线性电源，具有体积小、重量轻、功耗低、效率高、响应速度快等优点，在电子电力
越来越受到重视。Buck电路实现将输入直流电压转换为更低的直流电压稳定输出，其性能很大程度上取决于系统的控制策略，传统的线性PID控制对于Buck电路的非线性时变系统表现出较差的抗干扰能力，当负载发生扰动时存在表现不稳定、响应速度慢、过充量大等诸多问题。
[0003]故急需将极限学习机和滑模变结构控制相结合，实现非线性系统的鲁棒控制。极限学习机利用其超强的学习能力来拟合模型中带有动态参数的项,将其看成是系统的一项扰动处理，设计自适应律，在设计滑模变结构控制器时通过引入拟合的扰动项作为补偿，实现对Buck电路的鲁棒性控制。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术的技术方案为基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于极限学习机的滑模变结构的Buck电路控制方法，其特征在于，其Buck电路控制系统包括Buck电路、DSP控制电路、电压传感器、电流传感器和PWM调制器，其中，所述电压传感器与电流传感器均与所述Buck电路连接，电压传感器对Buck电路的输出负载两端电压进行衰减采样，再将采样后的电压信号送入DSP控制电路中；所述电流传感器对Buck电路中的电感元件电流进行衰减采样，再将采样后的电流信号送入DSP控制电路中；所述DSP控制电路接收输出电压采样信号和电感电流采样信号，处理得到占空比信号，再经过PWM调制器得到该占空比的PWM方波信号，所得PWM方波信号输入驱动开关MOS管，控制Buck电路的开关通断时间；基于上述控制系统，控制方法包括以下步骤：S10，通过对Buck电路拓扑结构进行分析，采用状态空间平均法建立系统数学模型；S20，定义控制器的滑模面，设计极限学习机自适应律，根据S10中的系统数学模型设计控制器；S30，根据S20中的控制器，运用李亚普诺夫定理验证滑动模态的存在性和系统的稳定性。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对Buck电路拓扑结构进行分析，采用状态空间平均法建立系统数学模型，包括分析Buck电路开关工作在两种状态，取电感电流i
L
和输出电压V
o
为系统状态变量，根据电路基尔霍夫定律建立系统平均状态空间数学模型为：其中，V
o
为输出电压，i
L
为电感电流，R为负载电阻，L为滤波电感，C为滤波电容，V
in
为输入电压，D为可控开关管的占空比。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定义控制器的滑模面，设计极限学习机自适应律，根据S10中的系统数学模型设计控制器，包括以下步骤，S21，Buck电路的输出电压参考值定义为V
ref
，V
ref
为一常数定值；取输出电压跟踪误差为控制器状态变量，即e＝V
o
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙，叶涛，马学条，郑雪峰，李嘉荣，肖淑玲，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：