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《一種新型微分平坦無極燈鎮(zhèn)流器的研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、一種新型微分平坦無極燈鎮(zhèn)流器的研究摘要：為了改善無極燈的效率和性能，設(shè)計一種基于微分平坦理論控制的無極燈鎮(zhèn)流器。通過引入微分平坦理論，使用李雅普諾夫穩(wěn)定性原理設(shè)計出控制策略,既可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)走性與可靠性，還可以提高系統(tǒng)的效率。該文分析了Boost升壓變換器的微分平坦性”構(gòu)造了李雅普諾夫能量函數(shù)及確定其控制規(guī)律，分析了控制策略的可行性與正確性。最后，基于DSP2812制作了一臺100W的實驗樣機(jī)z實驗結(jié)果表明z基于微分平坦控制理論設(shè)計的控制系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好、調(diào)節(jié)能力快以及效率高等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：微分平坦理論
2、；穩(wěn)走性原理；無極燈鎮(zhèn)流器；李雅普諾夫函數(shù)Abstract:Inordertoimprovetheefficiencyandperformaneeoftheelectrodelesslight,anelectrodeless?lightballastbasedonthetheoryofdifferentialflatnesscontrolwasdesigned.Thecontrolstrategywasdesignedbyintroducingthetheoryofdifferentialflatness
3、andusingtheLyapunovstabilityprinciple,whichcanensurethesystemstabilityandreliability,andimprovethesystemefficiency.InthispaperzthedifferentialflatnessofBoostconverterisanalyzed,Lyapunovenergyfunctionisconstructedanditscontrolstrategyisdetermined,andthefea
4、sibilityandcorrectnessofthecontrolstrategyareanalyzed.Anexperimentalprototypewith100WwasdevelopedbasedonDSP2812.Theexperimentalresultsshowthatthecontrolsystembasedonthetheoryofdifferentialflatnesshastheadvantagesofgoodstability,fastadjustmentandhigheffici
5、ency.Keywords:theoryofdifferentialflatness;stabilityprinciple;electrodeless?lightballast;Lyapunovfunction0引言無極燈因其光效高、壽命長、高顯色、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)被廣范應(yīng)用于城市亮化、泛光照明、隧道、照明下水燈等照明領(lǐng)域，尤其適用于高?；蚓S護(hù)費(fèi)用高等重要場合。節(jié)能環(huán)保的無極燈與LED燈成為繼HID燈后新型第四代照明光源［1?4］。但是無極燈也因其成本、電磁干擾、散熱和可靠性差的問題，制約其發(fā)展與應(yīng)用。微分平坦
6、理論的提岀⑸，為電力電子系統(tǒng)非線性控制提供了一個良好的選擇。文獻(xiàn)［6］表明如果一個系統(tǒng)是微分平坦系統(tǒng)，那么這個系統(tǒng)可以等效為一個線性可控系統(tǒng)；文獻(xiàn)⑺的研究表明，三相電壓源變換器(VSC)是微分平坦系統(tǒng)，且運(yùn)用非線性的控制方法是最自然的、最合適的，因為它可以直接補(bǔ)償系統(tǒng)的非線性特性而不需要一個線性的近似值去補(bǔ)償；文獻(xiàn)［8］提出李雅普諾夫穩(wěn)定性理論與微分平坦控制相結(jié)合導(dǎo)岀控制規(guī)律，使得控制系統(tǒng)的魯棒性、穩(wěn)定性、動態(tài)響應(yīng)能力和抗干擾性能得到提高；文獻(xiàn)［9］研究成果表明應(yīng)用微分平坦理論控制的三相逆變器具有更好的魯
7、棒性和動態(tài)性能。為了獲得更高的效率和綜合性能，無極燈鎮(zhèn)流器主電路采用傳統(tǒng)升壓電路,結(jié)合微分平坦控制策略與李雅普諾夫理論,推導(dǎo)微分平坦升壓電路控制規(guī)律，搭建輸入功率負(fù)反饋系統(tǒng)。仿真與實驗結(jié)果表明基于微分平坦升壓控制策略搭建的無極燈鎮(zhèn)流器具有穩(wěn)定性好、快速調(diào)節(jié)、高效等優(yōu)點(diǎn)。1微分平坦控制理論微分平坦理論的控制方法是一種非線性控制方法。微分平坦控制定義如下:如果在微分平坦系統(tǒng)中可以找到一組輸出變量y（平坦輸出），使其不通過任何積分運(yùn)算就可以決定所有狀態(tài)變量x和控制變量u,滿足:[y二①（x,u,u,zu（I））
8、x二cp（y,y,,y（r））u二屮（yzyz,u（D）]（1）則此系統(tǒng)屬于微分平坦系統(tǒng)。一般控制變量維數(shù)大于輸出變量維數(shù),輸入變量維數(shù)大于輸出變量維數(shù)。由式（1）可知微分平坦理論的一個重要性質(zhì)z即狀態(tài)變量x和控制變量u可以根據(jù)平坦輸出y及其有限階微分直接給出”而不需要通過求解微分方程。如圖1所示為基于微分平坦理論設(shè)計的系統(tǒng)控制框圖。2控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型2.1系統(tǒng)的建模與微分平坦性如圖2所示為微分平坦升壓主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過對
