周志勇, 闫振彬

南京信息工程大学 自动化学院,江苏 南京 210044)

0 引 言

随着利用太阳能、风能、潮汐能等可再生资源代替煤炭、石油、天然气等不可再生能源的日益紧迫，以及对环境的关注日益增加，开发无污染能源的需求十分迫切。因此，电力电子转换技术得到了迅速发展。其中，升降压变换器因为其电压转换范围广、输出电压可升压可降压等特点，在电动车[1-2]、燃料电池[3]、太阳能光伏[4]、智能电网[5]等实际领域中被广泛应用。然而，可再生能源是一种固有的不确定性能源[6]，容易受到气候条件等外在因素的影响。因此，需要一种控制策略提高系统的鲁棒性和稳定性。

DC-DC升降压变换器是由双线性模型描述的非线性系统[7]。为了获取恒定的输出电压，通常将非线性的DC-DC升降压变换器系统在平衡点处线性化，然后基于线性模型设计线性控制器[8]，如比例积分(PI)或比例积分微分(PID)控制器。这类控制设计思想的主要优势是设计方便、控制结构简单，成本低，是目前工业中最流行的控制方案。然而，当系统中出现负载变化时，上述控制方案不能保证系统的稳定性[9]。在此背景下，专家学者提出了一些非线性控制技术用于解决该类问题，如无源技术[10]、自适应技术[11]、自抗扰技术[12]、滑模技术[13]等控制策略。然而，上述研究仍然存在如DC-DC升降压变换器模型过于理想化，没有充分考虑系统在实际应用中存在的负载电阻扰动情况。

本文针对DC-DC升降压变换器系统中出现的负载电阻扰动问题，参考无源协同控制[14]，提出一种基于非线性扰动观测器的协同控制策略。……