【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子变换器，具体涉及含有右半平面零点的sido buck-boost变换器控制方法。
技术介绍
1、近年来，随着便携式设备的快速发展，其功能和结构也变得更加复杂。由于这些设备内部需要不同大小的供电电压，因此体积、成本和效率等成为人们关注的重点。单电感双输出(single inductor double output，sido)buck-boost变换器仅使用一个电感，便可将一路输入电压转换为两路不同等级的输出电压，具有功率密度高、体积小、效率高以及宽输出的等优点，在便携式设备有广阔的应用前景。sido buck-boost由于共用一个电感，因此一条支路输出电压波动会影响另一条支路的输出电压，即系统存在严重的交叉影响。同时，该变换器先导通支路的暂态数学模型含有右半平面零点(right half plane zero，rhpz)，使得该变换器呈现出非最小相位特性，从而导致该变换器存在暂态性能差，控制困难等问题。
2、为了减小sido dc-dc变换器的交叉影响，国内外文献提出了许多控制策略。有文献采用时分复用理论，避免了支路间的交叉影响，但是该变换器工作于电流断续模式。有文献采用无交叉影响的v2控制，抑制了交叉影响。有文献利用滑模自抗扰控制对变换器进行解耦，有效的抑制了交叉影响，但非线性自抗扰控制对于参数的选取要求很高。还有文献通过峰值电流控制耦合sido buck，解决了交叉影响。以上文献都是基于sido buck变换器，对于含有rhpz的sido buck-boost变换器如何抑制交叉影响未见报道。
3、对于含右半平面零点的dc-dc变换器，已有较多文献进行了研究。有文献提出了boost变换器输出电容电流采样的方法，并将其应用于滑模控制中，该控制可以消除rhpz。还有文献提出了一种基于自适应控制技术提高非最小相位boost变换器的暂态性能，实现了对rhpz的较好抑制。上述文献对含rhpz的boost变换器进行了深入研究，但对含有rhpz的sido buck-boost变换器的相关研究很少。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供含有右半平面零点的sido buck-boost变换器控制方法，减小了输出两支路之间的交叉影响，解决了含有右半平面零点的单电感双输出buck-boost变换器控制困难的问题。
2、本专利技术所采用的技术方案是，含有右半平面零点的sido buck-boost变换器控制方法，具体为，首先，根据微分平坦理论，在主路控制中设计微分平坦控制律，并对微分平坦系统进行误差反馈，设计eso对主路的扰动项进行观测，将观测后的状态量反馈到微分平坦控制律中，其次，针对先导通支路设计改进型双闭环adrc进行系统解耦，其中，电流内环选取基于模型补偿和前馈补偿的adrc，电压外环选取普通adrc。
3、本专利技术的特点还在于，
4、具体按照以下步骤实施：
5、步骤1、sido buck-boost变换器建模；
6、步骤2、sido buck-boost变换器主路微分平坦控制器设计；
7、步骤2.1、系统微分平坦建模；
8、步骤2.2、路扩张状态观测器设计；
9、步骤3、sido buck-boost变换器支路adrc控制器设计；
10、步骤3.1、电流内环设计；
11、步骤3.2、电压外环设计。
12、步骤1具体为：
13、sido buck-boost变换器包括主路和相同结构的支路a、支路b，其中，支路a为先导通支路，sido buck-boost变换器的状态空间平均模型为：
14、
15、式(1)中，vi为输入电压，l为主路电感，il为电感电流，ra、ca和rb、cb为支路a和支路b的等效电阻和输出电容，主功率开关管为qi0和qi1，di为开关管qi0或qi1的占空比，da和db分别为驱动功率开关管qa和qb的占空比，va、vb为两支路输出电压瞬时值，da+db＝1；
16、由式(1)可得两支路的输出电压增益ma和mb为：
17、
18、式(2)中，va和vb为va和vb的稳态值；
19、根据式(1)推导出sido buck-boost变换器的支路a和支路b控制-输出的传递函数g1(s)和g2(s)分别为：
20、
21、式(3)中，il、di和da分别为il、di和da的稳态值。
22、步骤2.1具体为：
23、利用微分平坦理论对sido buck-boost变换器进行建模，选择电感电流il分别作为平坦输出变量yc和系统状态变量xc，选取di作为控制变量uc，因此，系统变量为：
24、
25、式(1)经平坦变换后得：
26、
27、式(5)中，voi为输入电压标称值，f为参数变化造成的扰动，
28、系统的前馈控制量uc1为：
29、
30、式(6)中，yc1为yc的期望值；
31、变换器系统实际输出yc与期望输出yc1存在的偏差δyc表示为：
32、δyc＝yc1-yc (7)
33、为了消除误差，设计系统的反馈补偿uc2为：
34、
35、式(8)中，δycref为平坦输出误差的期望值，δycref＝0；
36、平坦系统总控制率为：
37、uc＝uc1+uc2 (9)。
38、步骤2.2具体为：
39、利用扩张状态观测器估计变换器的电感电流il和扰动f，因此，主路eso列写为：
40、
41、式(10)中，z1，z2分别为电感电流il和扰动f的观测值，l1和l2为观测器增益，且满足l1，l2>0。
42、步骤3.1具体为：
43、根据式(1)求得变换器的支路a控制da-电感电流il的传递函数gi(s)为：
44、
45、式(15)中，a12＝calr+calr，a13＝cacblrarb，a11＝l+cararb-2cadararb+bda2rarb(ca+cb)，a14＝l+cararb-2cbdararb+vacadararb+cbda2rarb c11＝cacbrarb+dara(va-vb)，c13＝caillrarb，c12＝lrarb+cararb(va-vb)；
46、对式(15)进行laplace反变换，并改写成自抗扰范式为：
47、
48、式(16)中，y1＝il，u1＝da；
49、将式(16)变换为：
50、
51、式(17)中，b1为输入增益的估计值，g(t)为部分已知模型信息，f1为系统总扰动；
52、设电流内环系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.含有右半平面零点的SIDO Buck-Boost变换器控制方法，其特征在于，具体为，首先，根据微分平坦理论，在主路控制中设计微分平坦控制律，并对微分平坦系统进行误差反馈，设计ESO对主路的扰动项进行观测，将观测后的状态量反馈到微分平坦控制律中，其次，针对先导通支路设计改进型双闭环ADRC进行系统解耦，其中，电流内环选取基于模型补偿和前馈补偿的ADRC，电压外环选取普通ADRC。
2.根据权利要求1所述的含有右半平面零点的SIDO Buck-Boost变换器控制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
3.根据权利要求2所述的含有右半平面零点的SIDO Buck-Boost变换器控制方法，其特征在于，所述步骤1具体为：
4.根据权利要求3所述的含有右半平面零点的SIDO Buck-Boost变换器控制方法，其特征在于，所述步骤2.1具体为：
5.根据权利要求4所述的含有右半平面零点的SIDO Buck-Boost变换器控制方法，其特征在于，所述步骤2.2具体为：
6.根据权利要求5所述的含有右半平面零点的SIDO Bu
7.根据权利要求6所述的含有右半平面零点的SIDO Buck-Boost变换器控制方法，其特征在于，所述步骤3.2具体为：
...【技术特征摘要】
1.含有右半平面零点的sido buck-boost变换器控制方法，其特征在于，具体为，首先，根据微分平坦理论，在主路控制中设计微分平坦控制律，并对微分平坦系统进行误差反馈，设计eso对主路的扰动项进行观测，将观测后的状态量反馈到微分平坦控制律中，其次，针对先导通支路设计改进型双闭环adrc进行系统解耦，其中，电流内环选取基于模型补偿和前馈补偿的adrc，电压外环选取普通adrc。
2.根据权利要求1所述的含有右半平面零点的sido buck-boost变换器控制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
3.根据权利要求2所述的含有右半平面零点的sido buck-b...
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