Un objetivo de linealización de retroalimentación holográfica basado en un control de modo deslizante para un convertidor buck con una carga de potencia constante
Autores: Li, Jiyong; Pi, Benquan; Zhou, Pengcheng; Li, Jingwen; Dong, Hao; Chen, Peiwen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un objetivo de linealización de retroalimentación holográfica basado en un control de modo deslizante para un convertidor buck con una carga de potencia constante
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Convertidor de buck
CPL
Carga resistiva
Control de linealización de retroalimentación
Control de modo deslizante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
Como carga típica, la carga de potencia constante (CPL) tiene características de impedancia negativa. La estabilidad del sistema del convertidor buck con una carga mixta de CPL y carga resistiva se ve afectada por el tamaño de la CPL. Cuando la carga resistiva es mayor que la CPL, el convertidor buck con el voltaje de salida como función de salida es un sistema no lineal de fase no mínima, debido a que su aproximación lineal tiene un polo en el semiplano derecho. La característica de fase no mínima limita la aplicación de muchas técnicas de control, pero el método de control de linealización de retroalimentación holográfica objetivo (OHFLC) es una buena estrategia de control que puede evitar el sistema de fase no mínima y hacer que el sistema sea estable. Sin embargo, el método tradicional OHFLC, al diseñar el controlador, generalmente utiliza un método de diseño cuadrático óptimo lineal para obtener una ley de control de retroalimentación lineal. Requiere un componente de cantidad de estado con un grado relativo de un orden para el sistema. Pero no es fácil encontrar una cantidad de estado adecuada con un grado relativo de un orden para el sistema. En este artículo, se propone un método OHFLC mejorado para convertidores Buck con cargas mixtas de CPL y cargas resistivas, utilizando la teoría de control de modo deslizante (SMC) para diseñar el controlador, de modo que los componentes de cantidad de estado de salida con diferentes grados relativos al sistema puedan ser utilizados en el método de linealización de retroalimentación holográfica. Finalmente, los resultados de simulación y experimentales también demuestran que este método tiene un rendimiento de respuesta dinámica igual, o incluso mejor, y una mayor robustez que el método tradicional OHFLC.
Descripción
Como carga típica, la carga de potencia constante (CPL) tiene características de impedancia negativa. La estabilidad del sistema del convertidor buck con una carga mixta de CPL y carga resistiva se ve afectada por el tamaño de la CPL. Cuando la carga resistiva es mayor que la CPL, el convertidor buck con el voltaje de salida como función de salida es un sistema no lineal de fase no mínima, debido a que su aproximación lineal tiene un polo en el semiplano derecho. La característica de fase no mínima limita la aplicación de muchas técnicas de control, pero el método de control de linealización de retroalimentación holográfica objetivo (OHFLC) es una buena estrategia de control que puede evitar el sistema de fase no mínima y hacer que el sistema sea estable. Sin embargo, el método tradicional OHFLC, al diseñar el controlador, generalmente utiliza un método de diseño cuadrático óptimo lineal para obtener una ley de control de retroalimentación lineal. Requiere un componente de cantidad de estado con un grado relativo de un orden para el sistema. Pero no es fácil encontrar una cantidad de estado adecuada con un grado relativo de un orden para el sistema. En este artículo, se propone un método OHFLC mejorado para convertidores Buck con cargas mixtas de CPL y cargas resistivas, utilizando la teoría de control de modo deslizante (SMC) para diseñar el controlador, de modo que los componentes de cantidad de estado de salida con diferentes grados relativos al sistema puedan ser utilizados en el método de linealización de retroalimentación holográfica. Finalmente, los resultados de simulación y experimentales también demuestran que este método tiene un rendimiento de respuesta dinámica igual, o incluso mejor, y una mayor robustez que el método tradicional OHFLC.