Control Design Techniques in Power Electronics Devices

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Part I Modelling
; d4 R- E, d/ I2 Modelling of DC-to-DC Power Converters . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2 The Buck Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
; t# w# s3 ]8 r$ q2.2.1 Model of the Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.2 Normalization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.2.3 Equilibrium Point and Static Transfer Function . . . . . . . 16
2.2.4 A Buck Converter Prototype . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.3 The Boost Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
; d! Y+ ?% A$ b2.3.1 Model of the Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4 k! [4 u! f# C" d2.3.2 Normalization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
: Z" l/ O! `7 X: q2.3.3 Equilibrium Point and Static Transfer Function . . . . . . . 23
2.3.4 Alternative Model of the Boost Converter . . . . . . . . . . . . 24
2.3.5 A Boost Converter Prototype . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
* k0 G& }" K* T: d! S2 |- A' P2.4 The Buck-Boost Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
" B! u) j, `+ t- S. i2.4.1 Model of the Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
+ a+ E! \9 [! p! N* \0 j9 J3 ~; @& `) s) G2.4.2 Normalization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.4.3 Equilibrium Point and Static Transfer Function . . . . . . . 29
& @6 u3 l% V0 w. b8 ]0 c2.4.4 A Buck-Boost Converter Prototype . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4 a. x$ F. d6 r1 ^! _- ]1 y0 G" j8 e2.5 The Non-inverting Buck-Boost Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31


Part II Controller Design Methods
1 n: f+ V0 H# {9 S3 Sliding Mode Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
6 @) h) ]. t( N) s/ }( D! r3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.2 Variable Structure Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.2.1 Control of Single Switch Regulated Systems . . . . . . . . . . 62
+ K+ W% e9 G' i% T3.2.2 Sliding Surfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.2.3 Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
, Y3 Q  W$ o3 Z, n' S; F0 `3.2.4 Equivalent Control and the Ideal Sliding Dynamics . . . . 65
% h0 J" [" o/ O6 _9 V+ _) k; [  C3.2.5 Accessibility of the Sliding Surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.2.6 Invariance Conditions for Matched Perturbations . . . . . . 69
3.3 Control of the Boost Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.3.1 Direct Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.3.2 Indirect Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
1 ~4 a) n( T9 K/ K1 h3.3.3 Simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
/ \% f( c2 w1 }+ B3.3.4 Experimental Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
" K2 [. }6 z  B* b3.4 Control of the Buck-Boost Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
* d# H  |' W. E
Part III Applications
6 DC-to-AC Power Conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
4 c, m8 d! u% t' P6.2 Nominal Trajectories in DC-to-AC Power Conversion . . . . . . . . 363
$ `5 J2 B7 V/ W7 ~7 Z' ^6.2.1 The Buck Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
' O. [2 @/ n( Y& _1 n+ T  H# X* k6.2.2 Two-Sided Σ − Δ Modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
8 X! ~5 P/ |# W& L7 \; l6 w6.2.3 The Boost Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
6.2.4 The Buck-Boost Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
5 u2 J( N( W% o9 w8 V* @* T6.3 An Approximate Linearization Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
3 r; e2 [8 [1 L1 q3 s6.3.1 The Boost Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
6.3.2 The Buck-Boost Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
8 b# S6 a$ x% d6.4 A Flatness Based Approach. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
6.4.1 The Double Bridge Buck Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
* \6 O  [8 @2 O! F# [8 c6.4.2 The Boost Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
6.4.3 The Buck-Boost Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
, O! L: }8 F$ A$ m/ c/ H  t6.5 A Sliding Mode Control Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
6.5.1 The Boost Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
6.5.2 A Feasible Indirect Input Current Tracking Approach . . 378
$ r' j# g4 W0 p/ s( L6.6 Exact Tracking Error Dynamics Passive Output Feedback
Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
6.6.1 The Double Bridge Buck Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
( i; U* N& `8 T3 e# H6.6.2 The Boost Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
: p. v" F' w7 `/ ?  A6.6.3 The Buck-Boost Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383


1 \" Z2 h; v. ~3 rHOPE it helps!

lvhaochen

哇，都是英文的啊~有难度哦~哈哈

yjsyanggang

挺好的书，梦寐以求

11m

已经有这本书了很好的书

潘如峰

这本书没看过,楼上的感觉咋样

zm1111

这本书如何？请指教

卡尼吉亚克洛泽

谢谢楼主