升压型电池-超级电容复合电源的自适应滑模控制

摘要

针对升压型电池-超级电容复合电源的输出端超级电容电压不稳定、输入端电池电流波动大等问题,提出了一种自适应滑模控制策略.结合升压变换器的平均状态模型和超级电容特性建立了升压型电池-超级电容复合电源的动态模型.在此基础上,设计自适应观测函数并根据李亚普诺夫函数确定自适应规则.选取合适的滑模面,基于滑模面和自适应规则设计占空比函数.考虑复合电源的工作需求,分别针对恒流和恒压控制设计比例因子.搭建实验台进行测试,实验结果表明:与PI控制策略相比,升压型电池-超级电容复合电源采用自适应滑模控制,能使系统快速达到稳定状态,在恒压控制和恒流控制条件下,系统的调节速度分别提高了88.8％与62.5％;在超级电容电压较低时,采用自适应滑模控制能有效抑制输出电压和电感电流波动,提升系统的安全性和可靠性.