【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池化成分容，具体为一种应用同步变换器的非奇异快速终端滑模控制方法、变换器。
技术介绍
1、随着低碳新能源车的快速发展和人们对绿色发展及环境保护的意识的提高,传统不可再生能源如石油具有污染高，锂电池以体积小、质量轻、无记忆性、寿命长等优点在诸多领域都成为重要的能源设备，电子产品、电动汽车等都必不可少以锂电池来提供能量来源，在这种情况下,与锂电池生产紧密相关的锂电池化成分容检测技术也得到了大力发展。电池化成分容是电池生产的最后一道工序,主要完成对新生产的电池恒流恒压充电、恒流放电，来达到激活电池活性、测试电池容量的目的。电池化成分容流程对电压电流精准的控制和调节电压电流时的动态响应快的需求,对充放电设备的控制提出了更高的要求。
2、在工业控制领域，pid控制结构已被使用在各种控制系统中。pid控制虽然应用结构简单、应用广泛，但是随着电池充电工艺过程的要求越来越高,常规pid控制器难以适应高精度、动态响应快的要求。无法获得最佳的控制效果。
3、滑模变结构控制的加入可以解决在控制复杂非线性的控制对象时，是一种对系统的非线性系统具有较强的控制能力,对系统实行控制具有较强的鲁棒性,特因此应用到电力电子领域特别是直流到直流的变换器中，在实际工程应用中取得巨大成功。
4、非奇异终快速端滑模控制的加入可以解决在控制复杂非线性的控制对象时，传统的pid难以精准的控制，而且很大程度上是依据经验来调节pi参数，调节参数采用多次试凑的方法，并且控制对象是具有超调等问题。
技术
1、本专利技术的目的在于提供应用同步变换器的非奇异快速终端滑模控制方法、变换器，使得变换器在降压模式动态响应更加快速、具有较强的鲁棒性，抗干扰能力较强。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、应用同步变换器的非奇异快速终端滑模控制方法，其特征在于，本方法包括以下步骤：
4、建立buck变换器的状态空间平均方程，设置输出参考值与输出测量值的差值；
5、确定非奇异快速终端滑模面，确定所述非奇异快速终端滑模面的趋近律；
6、根据非奇异快速终端滑模面与趋近律构建滑膜控制器，根据所述滑模控制器的输出值产生pwm驱动信号，控制buck变换器。
7、在上述技术方案中，所述buck变换器的状态空间平均方程为：
8、
9、其中，滑模控制器为u，电感参数为l，电感电流为il，电容参数为c，负载电阻为r，输入电压为vin，输出端负载电阻r的电压为vo。
10、在上述技术方案中，所述设置输出参考值与输出测量值的差值，具体为：
11、
12、其中，参考的输出电压为vref，参考输出电压与实际测量到负载电压的误差为x1，为x1的导数；
13、
14、令等于x2，是x2的微分。
15、在上述技术方案中，所述非奇异快速终端滑模面，具体为：
16、
17、其中sign(x2)是符号函数，α、γ、β、为正常数，p和q正奇数且由以上公式可以得到非奇异快速终端滑模面s的导数，记为
18、
19、
20、在上述技术方案中，确定所述非奇异快速终端滑模面的趋近律，具体为：
21、采用指数趋近律设计得到滑模控制律u，双曲正切函数代替指数趋近律的符号函数，
22、
23、其中，待设计的参数ε、η、k是大于0的数。
24、在上述技术方案中，根据非奇异快速终端滑模面与趋近律构建滑膜控制器，具体为，所述滑膜控制器如下式：
25、
26、将滑膜控制器u代入非奇异快速终端滑模控制面s，可得：
27、
28、设一个lyapunov函数v如下所示：
29、
30、上式进行求导后可得：
31、
32、将非奇异快速终端滑模控制面的导数带入到lyapunov函数的导数中得到：
33、
34、在x2≠0条件下，当s>0时，x2<0，x2快速减小；当s>0时，x2<0，x2快速增大，因此在x2＝0时，在有限时间内实现s＝0。
35、在上述技术方案中，根据所述滑模控制器的输出值产生pwm驱动信号，控制buck变换器，具体为：
36、将与开关管q1和开关管q2开关频率相同的三角波作为固定频率的载波，与得到的滑膜控制器进行比较调制，令大于三角波时生成高电平驱动的pwm波形，小于三角波时生成为低电平的pwm驱动波形，控制buck变换器。
37、另一方面，本申请还提供一种变换器，包括：所述控制模块执行如上任一所述的应用同步变换器的非奇异快速终端滑模控制方法。
38、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
39、本申请提供的应用同步变换器的非奇异快速终端滑模控制方法以及变换器，针对传统线性pid控制对复杂控制对象难以建模及人工整定经验缺乏等问题，提出了一种使用非奇异快速终端滑模的电压控制策略。滑模变结构控制具较强的鲁棒性不仅能够提高输出电压跟踪精度，提高系统的抗干扰能力和跟随性,还能有效抑制负载扰动，使系统更加稳定。
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1.应用同步变换器的非奇异快速终端滑模控制方法，其特征在于，本方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的应用同步变换器的非奇异快速终端滑模控制方法，其特征在于，所述Buck变换器的状态空间平均方程为：
3.根据权利要求2所述的应用同步变换器的非奇异快速终端滑模控制方法，其特征在于，所述设置输出参考值与输出测量值的差值，具体为：
4.根据权利要求3所述的应用同步变换器的非奇异快速终端滑模控制方法，其特征在于，所述非奇异快速终端滑模面，具体为：
5.根据权利要求4所述的应用同步变换器的非奇异快速终端滑模控制方法，其特征在于，确定所述非奇异快速终端滑模面的趋近律，具体为：
6.根据权利要求5所述的应用同步变换器的非奇异快速终端滑模控制方法，其特征在于，根据非奇异快速终端滑模面与趋近律构建滑膜控制器，具体为，所述滑膜控制器如下式：
7.根据权利要求6所述的应用同步变换器的非奇异快速终端滑模控制方法，其特征在于，根据所述滑模控制器的输出值产生PWM驱动信号，控制Buck变换器，具体为：
8.一种变换器，其
...【技术特征摘要】
1.应用同步变换器的非奇异快速终端滑模控制方法，其特征在于，本方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的应用同步变换器的非奇异快速终端滑模控制方法，其特征在于，所述buck变换器的状态空间平均方程为：
3.根据权利要求2所述的应用同步变换器的非奇异快速终端滑模控制方法，其特征在于，所述设置输出参考值与输出测量值的差值，具体为：
4.根据权利要求3所述的应用同步变换器的非奇异快速终端滑模控制方法，其特征在于，所述非奇异快速终端滑模面，具体为：
5.根据权利要求4所述的应用同步变换器的非奇异快速终...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁明，张文生，梁第祥，梁斌，蒙祖河，
申请(专利权)人：东莞光亚智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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