摘要

针对带恒功率负载(constant power load,CPL)多电平Buck变换器的强耦合问题及负阻抗特性引起的不稳定问题,提出一种逆解耦自适应滑模控制策略。建立带CPL多电平Buck变换器的非线性数学模型,采用逆系统方法证明系统的可逆性,推导逆系统表达式,将模型线性化解耦为多个伪线性子系统,抵消负阻抗特性的影响。通过选取线性滑模面和指数趋近律,同时引入自适应机制实时更新滑模切换增益,分别为线性子系统设计自适应滑模控制器,提高系统控制性能。基于李雅普诺夫理论对控制系统的稳定性和鲁棒性进行理论分析。最后与现有控制方法进行仿真比较,结果表明所提控制策略具有更强的鲁棒性和优越性。最后,搭建原理样机进行实验对比,结果验证了所提控制策略的正确性和有效性。