含负载前馈补偿的四开关Buck-Boost多模式广义预测控制策略

摘要

针对四开关Buck-Boost变换器模式间切换不平滑和负载突变时输出电压波动过大的问题，提出一种含负载前馈补偿的广义预测控制策略。基于开关网络平均模型法建立了变换器多模式下统一数学模型；采用广义预测控制得到变换器多模式下的统一预测模型；引入基于预测模型的负载前馈补偿，降低了负载突变对输出电压的影响，通过分析中间模式占空比取值对直接功率传输占比和电感电流脉动的影响，定义变换器在不同工作模式下的区间。在实验室搭建基于氮化镓的实验样机进行实验，结果表明：系统负载突增时，输出电压无明显波动；系统模式切换时，输出电压波动可有效抑制在0.5 V以内，调节时间在2.3 ms以内。

关键词

四开关Buck-Boost / 多模式控制 / 广义预测控制 / 负载前馈补偿

基金资助

重庆市教委科学技术研究项目(KJQN202101118); 重庆理工大学研究生教育高质量发展项目(gzlkc202301)