改进滑模控制双降压式逆变器的动力学特性

陶 慧，艾朋伟

（河南理工大学电气工程与自动化学院，焦作 454000）

电力电子变换器是一种强非线性时变系统，存在着倍周期分岔、Hopf 分岔及混沌等非线性行为[1-2]，这些非线性行为会影响系统的稳定运行。近年来，DC-AC逆变器的非线性研究受到广大学者的关注。文献[3]首次研究了比例控制的H 桥逆变器的分岔和混沌现象。文献[4]研究了H 桥逆变器在比例积分控制下的非线性行为，采用快变稳定性定理进行了理论分析，给出了各电路参数的稳定工作范围。文献[5]研究了准比例谐振PR（proportional resonant）调节下一阶H 桥逆变器的非线性现象，建立了系统一阶离散数学模型，并运用雅可比矩阵进行了理论分析。文献[6]在文献[5]的基础上研究了三相并网逆变器的非线性现象，建立了三相逆变器的离散数学模型。但上述研究都是对线性控制下H桥逆变器的非线性行为进行分析。

滑模控制是一种典型的非线性控制方式，具有响应速度快、鲁棒性好、自适应性强等优点，其与改进指数趋近律结合还能够有效消弱抖振[7]。因此，改进指数趋近律滑模控制在逆变器控制中有广阔的应用前景。文献[8]结合分岔图和折叠图，研究了改进指数趋近律滑模控制下的H桥逆变器，发现其具有非常丰富的动力学行为。

上述线性控制与非线性控制逆变器研究都以传统的H 桥逆变器为研究对象。而随着电力电子技术的发展，对逆变器性能的要求也越来越高。传统的H 桥逆变器结构简单、应用广泛，但存在桥臂直通问题，在实际工程中，需要设置死区时间，但如果死区时间设置不当，会引起输出电压的严重畸变。……