Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2024 - zeszyt 6

A Backstepping Sliding Mode Control of DC-DC Buck Converter

Sterowanie trybem ślizgowym z krokiem wstecznym przetwornicy buck DC-DC

10.15199/48.2024.06.16

nr katalogowy: 148977
10.15199/48.2024.06.16

Streszczenie

In this paper, a Backstepping Sliding Mode controller is designed for the DC-DC buck converter under inherent nonlinearity and time variation. The proposed controller design is based on the integration both the merits of Backstepping control method and sliding mode control method (SMC). Based on Lyapunov synthesis approach, the derived controller can closely track change in reference output voltage and guarantees stability converge. Simulation results demonstrate the effectiveness and robustness of the proposed combination approach

Abstract

W tym artykule kontroler trybu ślizgowego z krokiem wstecznym został zaprojektowany dla przetwornicy buck DC-DC w warunkach nieodłącznej nieliniowości i zmian w czasie. Proponowana konstrukcja sterownika opiera się na integracji zalet metody sterowania Backstepping i metody sterowania w trybie ślizgowym (SMC). W oparciu o podejście syntezy Lapunowa, wyprowadzony kontroler może dokładnie śledzić zmiany referencyjnego napięcia wyjściowego i gwarantuje zbieżność stabilności. Wyniki symulacji wykazują skuteczność i solidność proponowanego podejścia łączonego.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] SA Saadat, SM Ghamari, Adaptive backstepping controller design on Buck converter with a novel improved identification method, IET Control Theory, 16 (2022), No. 5, 485-495.
[2] AH Mary, AH Miry, MH Miry, System uncertainties estimation based adaptive robust backstepping control for DC DC buck converter, International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE), 11(2021), No. 1,347-355.
[3] BB Naik, AJ Mehta, Sliding mode controller with modified sliding function for DC-DC Buck Converter, ISA transactions, 70 (2017), 279-287.
[4] J Wang, J Rong, Dynamic prescribed performance sliding mode control for DC–DC buck converter system with mismatched time-varying disturbances, ISA transactions, 129, Part B (2022), 546-557.
[5] N Zerroug, MN Harmas, S Benaggoune, Z. Bouchama, K. Zahar, DSP-based implementation of fast terminal synergetic control for a DC–DC Buck converter, Journal of the Franklin Institute, 355 (2018), No. 5, 2329-2343.
[6] Siew-Chong Tan, Y. M. Lai, C. K. Tse and M. K. H. Cheung, An adaptive sliding mode controller for buck converter in continuous conduction mode, Nineteenth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition, (2004), APEC 04, Anaheim, CA, USA, No. 3, 1395-1400.
[7] JF Tsai, YP Chen, Sliding mode control and stability analysis of buck DC-DC converter, International Journal of Electronics, 94 (2007), No. 3, 209-222.
[8] S. Ding, W. X. Zheng, J. Sun and J. Wang, Second-Order Sliding-Mode Controller Design and Its Implementation for Buck Converters, IEEE Transactions on Industrial Informatics, 14 (2018), No. 5, 1990-2000.
[9] C Robles Algarín, J Taborda Giraldo, Omar Rodríguez Álvarez, Fuzzy logic based MPPT controller for a PV system, Energies, 10 (2017), No. 12, 2036.
[10] Ahmed M. Kassem, MPPT control design and performance improvements of a PV generator powered DC motor-pump system based on artificial neural networks, International Journal of Electrical Power & Energy, 43(2012), No. 1, 90-98.
[11] B. ChittiBabu, S. R. Samantaray, N. Saraogi, M. V. Ashwin Kumar, R. Sriharsha and S. Karmaker, Synchronous Buck Converter based PV Energy System for Portable Applications, IEEE Technology Students' Symposium, Kharagpur, India, (2011), 335-340
[12] J. Xiao, A. Peterchev, J. Zhang and S. Sanders, An ultra-lowpower digitally controlled buck converter IC for cellular phone applications, Nineteenth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition, (2004). APEC '04., Anaheim, CA, USA, , No. 1, 383-391.
[13] Y. S. Lee, S. J. Wang and S. Y. R. Hui, Modeling, analysis, and application of buck converters in discontinuous-inputvoltage mode operation, IEEE Transactions on Power Electronics, 12 (1997), No. 2, 350-360.
[14] O. Diouri, A. Gaga, S. Senhaji, M. Ouazzani Jamil, Design and PIL Test of High Performance MPPT Controller Based on P&OBackstepping Applied to DC-DC Converter, Journal of Robotics and Control (JRC), 3(2022), No. 4, 431-438.
[15] Abjadi, N.R., Goudarzian, A.R., Arab Markadeh, G.R. et al. Reduced-Order Backstepping Controller for POESLL DC– DC Converter Based on Pulse Width Modulation. Iran J Sci Technol Trans Electr Eng 43 (2019), 219–228.
[16] T. K. Nizami and C. Mahanta, "Adaptive backstepping control for DC-DC buck converters using Chebyshev neural network, Annual IEEE India Conference (INDICON), Pune, India, 2014, 1-5.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2024-6 , nr katalogowy 148977 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2024-6 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	85.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2024-6

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma