二次モデル実現近似的2自由度ディジタル積分形制御器によるDC - DCコンバータのロバスト制御

摘要

情報通信ネットワーク機器や高速サーバにおいては，広範囲な負荷変動及び入力電圧変動に対して過渡応答特性が劣化しないロバストなDC - DCコンバータが必要とされる．筆者等は，DC - ACコンバータの近似的2自由度ディジタル積分形制御器の設計法を提案した．このディジタル制御器はスタートアップ特性として一次モデルを近似的に実現し，ロバストなものとなっている．DC - DCコンバータにこの近似的2自由度ディジタル制御器を適用するには，ロバスト性をより高める必要がある．そのためには十分な近似度を得る手法を確立しなければならない．本論文では，制御帯域幅をより広くし，同時に出力電圧の変動を抵抗負荷や入力電圧の突然の変化に対して十分小さく抑える近似的2自由度ディジタル積分形制御器の新しい設計法を提案する．本設計法では，スタートアップ特性の目標モデルに二次モデルを用いる．この二次モデルへの十分な近似と外乱から出力電圧への伝達特性の十分な近似を得るための制御器の設計法とそのパラメータの決定法を示す．提案された方法によって得られたディジタル制御器は，DSPに実装され，与えられた仕様を満たすことを実験によって検証する．