DC-DC变换器并联系统无源控制及大信号稳定性研究

由于恒功率负载的负阻特性,导致DC-DC变换器难以在期望工作点上稳定工作,从而影响变换器并联系统稳定性.针对此问题,基于欧拉-拉格朗日模型,采用互联和阻尼注入的方法,设计改进的无源控制器,实现了变换器并联系统在大信号扰动下的稳定工作,但在大信号扰动下存在稳态误差.针对该问题,采用虚拟直流电机补偿控制,为变换器提供额外的惯性和阻尼,增强并联系统在大信号扰动时的鲁棒性,提升改进无源控制器的适应性.最后仿真和实验结果表明所提控制策略在实现变换器并联系统在大信号扰动下稳定工作的同时,能有效抑制输出电压的波动和稳态误差.相较于应在并联系统中的互联和阻尼分配的无源控制(interconnection and damping assignment passivity-based control,IDA-PBC),所提控制策略具有电压超调小,调节速度快及更好的动态特性.