值范围:
3.2 切换面吸引性分析
系统进入准滑动模态的到达条件:
要保证实现滑模控制,必须使比例积分滑模控制切换面具有可到达性。考虑u(k)的控制作用,由图2可以看出,当输出电流连续2个T小于参考电流值Iref时,u(k+1)的值为1,系统处于功率输出状态,使负载电流峰值上升;当大于Iref两个T时,u(k+1)的值为0,系统就切换为自由振荡状态;由于负载消耗,电流峰值必然会小于Iref,通过u(k+1)的计算,系统又切换至功率输出状态。由上述分析可知,状态空间中任意工作点都可在控制律的作用下到达式(14)确定的切换面,即切换面具有可到达性。
3.3 稳定性分析
定义Lyapunov函数:
4 仿真结果分析
本文采用Matlab语言,编写M函数对上述模型进行仿真。参数选取如下:
R=0.2 Ω,L=12.0μH,Cc=0.2μF
计算可知电路谐振频率为100 kHz;增益Ki的值取为10000。设参考电流为60 A,初始电流值为0,N=4,则如图3所示。
5 结语
针对串联谐振感应加热电源逆变器,建立逆变器的负载回路离散数学模型,分析比例积分滑模控制电流控制器切换面参数的选择条件、可达性和滑模存在性及稳定性;选择适当的增益后,可使滑模控制对输出负载变化具有良好的快速性和鲁棒性。根据此模型,使基于DSP控制策略容易实现。
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