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2．3 Buck-Boost变换器的无源控制器设计
将Buck-Boost变换器的状态空间方程整理为：


通过间接控制期望值Iref得到d，进而控制系统输出电压，使其输出渐近稳定于期望输出。

3 无源控制仿真研究
Buck-Boost变换器元件参数：L=400μH，C=200 μF，R=50 Ω，E=12 V，开关频率为40 kHz，稳态时d=0．5，期望输出电压为12 V。注入阻尼值R1=0．5，参考电感电流设置为1．618 A。图2为变换器仅使用无源控制时负载电压的输出响应。
由图2a可知，无扰动时上升时间约为5．4 ms，输出电压无超调，调节时间约为7．4 ms，稳态输出电压(12+0．013)V。图2b为系统输入电源在0．06 s时发生33．3％扰动变化后(电压由12 V变化到8 V)负载电压输出响应，系统稳态输出只有(8．28±0．008)V，不能满足稳态要求。

仿真结果表明：在无扰动时，无源控制使得变换器的输出电压快速恢复到稳定状态，适当选取注入的阻尼值可减小输出电压振荡，缩短系统调节时间。但当输入电源宽范围扰动时，无源控制不能使输出电压恢复到期望值。

4 无源自适应控制器的设计
4．1 模型参考自遗应控制结构的建立
鉴于单纯使用无源控制器无法解决宽范围电源输入扰动的问题，此处提出无源自适应控制策，结构框图如图3所示，其基本思想是：将Buck-Boost变换器期望输出的恒值电压X2ref作为参考模型，无源控制器和Buck-Boost变换器共同作为可调模型(虚线框所示)，自适应律作为自适应机构，建立模型参考自适应控制结构。

参考模型和可调模型被Xref所激励，X2ref和X2分别为参考模型和可调模型的状态。X2ref规定了Buck-Boost变换器期望输出的电压，这里选用X2ref保证了参考模型的准确性；而X2是实际测量到的Buck-Boost变换器输出电压。X2ref与X2比较后得到e，将e输入自适应机构，由自适应机构来修改可调模型的参数，即变换器开关占空比d，使得X2能快速稳定地逼近X2ref。

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关键词： 变换器 非线性控制 无源性控制 自适应控制