PWM DC-DC 降压转换器中鲁棒负载扰动抑制
系统与控制
2025-09-03 v1 系统与控制
最优化与控制
摘要
本文提出一种针对 DC-DC 降压转换器中鲁棒负载扰动抑制的新方法。我们提出一种基于两个嵌套反馈环路设计的控制方案。首先，采用 H 意优控制理论设计外环控制器，通过 mu 分析表明该控制器在电路物理参数存在不确定性时能够提供鲁棒稳定性。随后，引入内环反馈以提高系统对输出负载扰动的响应。就内环而言，我们提出一种新颖的负载估计-补偿（LEC）方案，并讨论了插入此类内环后维持整个控制系统鲁棒稳定性的条件。将 LEC 与另两种基于经典扰动抑制方法的线性结构进行比较。讨论了 LEC 在实现复杂度和获得性能方面的优势，并通过数值仿真进行了验证。最后，我们在原型板上实现了所提控制方案的实验结果，表明该方法显著优于降压转换器中常用的控制方法在扰动抑制性能方面的表现。
引用
@article{arxiv.2509.02102,
title = {Robust Load Disturbance Rejection in PWM DC-DC Buck Converters},
author = {Simone Pirrera and Francesco Gabriele and Davide Lena and Fabio Pareschi and Diego Regruto and Gianluca Setti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.02102},
year = {2025}
}