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电力电子技术的高速发展使电力电子装置在电子、计算机、新能源发电等领域有了大规模的应用,人们对良好的电能品质输出也有了更高的要求。传统的线性控制方法很难在复杂的应用场景下保证电能的高质量输出。近年来,越来越多的学者投入到电子电力变换器的非线性控制研究中。其中,Boost DC-DC变换器是较常用的电力电子变换器之一,是典型的非线性时变系统。在连续电流模式下,变换器的小信号传递函数出现了不期望的右半平面零点,该系统具有非最小相位的特性。系统的建模、稳定性和输出电压的性能控制成为控制领域所关注的焦点。传统的线性控制方法仅仅在工作点附近实现较好的控制效果,控制难度较大。通过对Boost DC-DC变换器国内外研究现状分析,比较已有的控制方法的优缺点,针对变换器更高的动态性能要求,结合二阶滑模状态机控制器思想,提出一种Boost DC-DC变换器有限状态机控制方法,实现变换器输出电压无超调控制和较快的动态响应速度,对大负载扰动具有较好的鲁棒性。论文的研究和设计工作如下:(1)分析Boost DC-DC变换器的工作原理,以输出电压和电感电流建立相平面,分析变换器在不同模态下的相轨迹,获得了输出电压控制的优化轨迹曲线,以及模态之间的最优切换点,计算出优化的模态切换条件。(2)设计一种Boost DC-DC变换器有限状态机控制器,分析该状态机控制器的结构和控制原理。根据优化的相轨迹和模态切换条件,设计状态切换的触发条件,改善控制器动态性能,实现输出电压启动过程的快速无超调控制。(3)针对控制器对负载扰动的鲁棒性问题,推导参考电感电流更新值的计算过程,分析补偿值参数的作用,提出一种改进的状态机控制器,使变换器在负载扰动下具有较强的鲁棒性。论文搭建仿真模型和硬件实验平台对提出的非连续控制方法进行验证,给出了控制系统的设计过程,仿真和实验结果表明,论文提出的基于状态机结构的Boost DC-DC变换器非连续控制方法,与现有算法相比,物理实现简单,能够实现输出电压快速无超调控制,且在负载扰动下具有较强的鲁棒性。