针对传统开关电源控制器的缺点，如动态响应慢，系统状态设置不令人满意，控制精度低，闭环电压和电流双回路滑差模式控制器是设计的。制器采用电压控制器和电流控制器串联连接的结构，电压控制器用作外部回路，电流控制器用作内部回路，控制器输出电压作为电流控制器给出，电流控制器输出用作最终控制。量作用于对象，并应用滑动模式控制算法。真结果表明，所设计的闭环双滑模变结构控制器比单回路闭环变结构控制器具有更好的控制效果，鲁棒性和动态性能，有效降低了控制效果。
误。字搜索控制器由FPGA硬件平台实现，高效开关电源原型得到有效控制。闭环控制器;滑模变结构控制;高频开关电源; FPGA的CLC编号：TN710？ 34文件编号：A货号：1004？ 373X（2014）22？ 0157？ 03基于双闭环滑模控制器的高频开关电源研究？王军？ Hui1，ZHANG Bin 1，2（1。安晶体培养科技有限公司，西安710077）中国西安自动化学院自动化与信息工程学院技术，西安710048中国）摘要：一种滑模控制器的闭环双重电流/电压的设计克服了传统切割电源控制器的缺点，动态响应慢控制器采用电压控制器和电流控制器的串联结构，前者被认为是外环，第二个被认为是内环。系统条件变化的情况下，电压输出不理想并且控制的准确性很低。用控制器采用滑动结果控制结构，控制器的滑动结果模式由输出控制。单闭环滑动模式下，具有可变结构的通用控制器具有更好的鲁棒性，更好的动态性能和更少的误差。字控制器已通过FPGA硬件平台实现。频开关电源的原型得到了有效控制。验证明。键词：双闭环控制器，滑模变结构控制，高频开关电源，FPGA简介开关电源是一种保持稳定输出电压幅值的装置得益于输出电压恢复和有效控制。于工业领域。高频开关电源的电流控制过程中，传统控制在参数设定过程中过于依赖于对象模型[1]，一旦参数定义和计算，参数为在整个控制过程中设置，如此差在当前系统中，状态和系统参数会发生变化，反映出不确定性，控制器难以获得最佳控制效果。模控制可以克服受控系统的不确定性，并且非常能抵抗非建模干扰和动态特性，特别是对于控制非线性系统，如开关电源[2？ 3]。传统的单回路和闭环控制策略用于控制高频开关电源时，反馈值从输出电压中提取出来，当系统受到外部干扰时，它首先起作用。输出终端上。出电压变化后，建立返回链路。
整响应，导致动态系统响应缓慢甚至系统不稳定。双闭环控制策略在高频的控制被施加开关电源，一个反馈环路与前相比增加，从而使该系统可以对外部干扰快速响应，从而大大提高了容量系统和使开关电源系统执行。个很大的改进[4？ 5]。环结构控制器设计闭环双回路控制器结构包括在开关电源中定义两个闭环控制器，以设置输出电压和电感器或电容器的电流[6]。]。环控制器的框图如图1所示。环控制器的框图电压控制器的输出作为电流控制器给出，电流控制器的输出用作电流控制器的输出。入驱动模块，以便驱动模块产生的控制波形用于控制开关装置的开度。闭。一般结构来看，电流调节器是内环，电压调节器是外环，从而形成闭环双控制系统。模控制的设计基于典型离散系统的状态方程：[x（k 1）= Ax（k） Bu]（1）和[x（k）= [ X1（k）时，X2（K）]]，[R（K）= [R（K）中，r（K）]]，[R（K）]是可变的并且[博士的状态的设定值（k）]是[r（k）]，[x（k）Rn，u∈Rm]的导数。散的接近速率呈指数基础：[S（K 1）-S（K）= – εTx（k）的1sgn（S（k））的（2），其中，所述控制超平面选择一个典型的功能模式动态非线性滑动方程，即[s = ce e]。
差[e = r（k）-x（k）]，恒温阀芯偏差的导数[e = d（r（k）-x（k））]]。此，基于该指数近似速率的离散控制法可以是：[U（k）的=（CEB）-1（CER（K 1）-CeAx（k）的S（k）的-ds（ k））]（3）在等式[0中，外部扰动和参数扰动系统的滑移模式不变性[rank [B，D] = rank [B]]（4）如果得以满足：[秩[B，d] =秩[B]，行[B，ΔΑ] =行[B]]，则系统可以转换为：[X（K 1）=斧（K） B（U ΔAx（K） DF）]（5或[d = B-1D]，[DA =BΔA]。以看出，该系统是不变的扰动参数和外部干扰。统建模图2示出在全桥相移全桥的开关电源的拓扑结构。型准线性干扰小信号模型，以小的准线性信号相移全桥逆变器在图3所示的图2食物拓扑结构全桥式开关déphaséFig.3小信号移相全桥转换器的准线性模型使用一个准线性建模方法的开关电源型号到全桥相移，从而消除建模的存在状态空间的平均值点变化范围的限制很小[7]。3表明，对于小信号的准线性扰动模型的状态方程为：[X = -4n2L1fs / L -1L 1 / C -1RCx nVinL 0duUo（T）= 0 1×（t）的]（6）其中：x（t）]是一个状态变量，包括两个小信号滤波电感[iL]和一个小信号滤波电容电压[uc]，等于[iL]之间的差值]和输出电压[uo]及其设定值。
：[n]是弱信号工作周期的干扰输入; [n]是高频变压器的转速比; [fs]是开关频率; [Vin]是实心桥逆变器链路的整流直流电压输入。散化解决状态方程中的系数如下：[A = 1 （-4n2L1fsTL） – TL TC 1 （-TRC），C 0 = 1，B = 0。VinTL [T]是采样期。统仿真和结果分析仿真模型建立在Matlab / simulink中，如图4所示。型参数如下：直流输入电压[Ui] = 220 V，输出电压[ Uo] = 60 V，开关频率fs = 20 kHz，滤波电感L = 1 mH。
Simulink仿真模型比较了单滑动模式下变结构控制和双滑动模式下变结构控制的结果，系统启动时，输出电压和电流波形如图所示图5两种控制方法在单环滑模变结构控制和双滑变结构控制之间比较输出电压和输出电流波形。系统负载从5到10Ω变化时，以及电流和输出电压的波形。6示出。6为动态响应控制信号电流的两个程序和功率perturbée.Il输出电压从图中，可变结构的双环滑模式中的控制模式具有更短的启动时间出现在静止状态下，系统的振动较低。着充电值的变化，响应信号波动较小并且更快地返回稳定状态。验验证的设计基于Xilinx XC3S500E Spartan™3E FPGA控制系统和1.2 kW相位切换全相电源原型的实验研究。
关频率为20 kHz，滤波器输出电感为1 mH，滤波电容为2 mF。7（a）和（b）下部的箭头是电压的零点，上面的箭头是电流的零点。以看出，电荷的变化对输出电压几乎没有影响，并且电流迅速变为稳定值。果表明，采用可变闭环滑动结构控制方法，系统动态响应速度快，鲁棒性强，与仿真结果一致。7电流和输出电压波形结论本文提出了一种基于双闭环的滑模滑动结构控制策略，该控制器由FPGA实现并应用于开关电源控制。
频率的全相桥架构拓扑。验结果表明，该控制器具有调速快，控制精度高的优点。
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