CN114865916A - 一种应用于氢燃料汽车的dc-dc变换器滑模控制方法 - Google Patents

一种应用于氢燃料汽车的dc-dc变换器滑模控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于氢燃料汽车的DC‑DC变换器滑模控制方法，包括：根据DC‑DC变换器的拓扑结构，构建广义降阶模型；将广义降阶模型转换为能量守恒关系式，同时确定匹配干扰项、不匹配干扰项和能量参考项；根据匹配干扰项和不匹配干扰项设计非线性干扰观测器，再对能量参考项进行观测估计；根据能量参考项的观测估计结果选取一个合适的滑动面，设计使得滑动面收敛为零的滑模控制器；利用预先设计的电流补偿器和滑模控制器生成DC‑DC变换器的控制信号。本发明通过借助非线性干扰观测器和滑模控制器对DC‑DC变换器进行能量跟踪控制，可以解决现有控制方法对DC‑DC变换器所带来的控制不稳定、鲁棒性较差的问题。

Description

一种应用于氢燃料汽车的DC-DC变换器滑模控制方法
技术领域
本发明涉及DC-DC变换器应用技术领域，具体是涉及一种应用于氢燃料汽车的DC-DC变换器滑模控制方法。
背景技术
目前应用于氢燃料汽车的大功率DC-DC变换器控制方法通常是PI控制或者PID控制与双闭环结合的方法，但是这些控制方法普遍存在控制滞后、鲁棒性较差的问题，而滑模控制方法能够克服系统的不确定性，对于具有未建模动态和有界干扰的系统具有很强的鲁棒性，尤其是对非线性系统具有良好的控制效果。
发明内容
本发明提供一种应用于氢燃料汽车的DC-DC变换器滑模控制方法，以解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
本发明实施例提供一种应用于氢燃料汽车的DC-DC变换器滑模控制方法，所述方法包括：
步骤100、根据DC-DC变换器的拓扑结构，构建广义降阶模型；
步骤200、将所述广义降阶模型转换为能量守恒关系式，同时确定匹配干扰项、不匹配干扰项和能量参考项；
步骤300、根据所述匹配干扰项和所述不匹配干扰项设计出非线性干扰观测器，再对所述能量参考项进行观测估计；
步骤400、根据所述能量参考项的观测估计结果选取一个合适的滑动面，设计出使得所述滑动面收敛为零的滑模控制器；
步骤500、利用预先设计的电流补偿器和所述滑模控制器生成所述DC-DC变换器的控制信号。
进一步地，在所述步骤100中，所述广义降阶模型的表达式为：
Figure 988943DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 48166DEST_PATH_IMAGE002
为所述DC-DC变换器的等效输入电感，
Figure 417968DEST_PATH_IMAGE003
为所述DC-DC变换器的输入总 电流，
Figure 511826DEST_PATH_IMAGE004
为输入总电流
Figure 308880DEST_PATH_IMAGE003
随时间
Figure 917716DEST_PATH_IMAGE005
的变化量，
Figure 763312DEST_PATH_IMAGE006
为输入电压源，
Figure 773994DEST_PATH_IMAGE007
为所述DC-DC变换 器中的任意一个控制回路所获取到的开关管控制信号，并且所述四个控制回路使用相同的 开关管控制信号，
Figure 178168DEST_PATH_IMAGE008
为所述DC-DC变换器的输出电压，
Figure 274300DEST_PATH_IMAGE009
为所述DC-DC变换器的内部电容，
Figure 985904DEST_PATH_IMAGE010
为输出电压
Figure 788775DEST_PATH_IMAGE011
随时间
Figure 927632DEST_PATH_IMAGE005
的变化量，
Figure 448743DEST_PATH_IMAGE012
为所述DC-DC变换器的内部负载电阻，
Figure 964038DEST_PATH_IMAGE013
为恒定功率负载。
进一步地，在所述步骤200中，将所述广义降阶模型进行转换得到的所述能量守恒关系式为：
Figure 683733DEST_PATH_IMAGE014
其中，
Figure 931174DEST_PATH_IMAGE015
为所述DC-DC变换器的总能量，
Figure 1899DEST_PATH_IMAGE016
为所述DC-DC变换器的总能量变化率，
Figure 491524DEST_PATH_IMAGE017
为总能量
Figure 331304DEST_PATH_IMAGE018
的一阶导数，
Figure 811963DEST_PATH_IMAGE019
为总能量变化率
Figure 307667DEST_PATH_IMAGE020
的一阶导数，
Figure 899185DEST_PATH_IMAGE021
为虚拟控制律，
Figure 593472DEST_PATH_IMAGE022
为匹配 干扰项，
Figure 448295DEST_PATH_IMAGE023
为不匹配干扰项，
Figure 228032DEST_PATH_IMAGE024
为所述DC-DC变换器的实际运行负载。
进一步地，在所述步骤200中，所述能量参考项为：
Figure 560925DEST_PATH_IMAGE025
其中，
Figure 375297DEST_PATH_IMAGE026
为总能量参考值，
Figure 197760DEST_PATH_IMAGE027
为输入总电流
Figure 901011DEST_PATH_IMAGE028
的参考值，
Figure 99911DEST_PATH_IMAGE029
为输出电压
Figure 706473DEST_PATH_IMAGE030
的 参考值，
Figure 699837DEST_PATH_IMAGE031
为总能量变化率参考值，
Figure 454166DEST_PATH_IMAGE032
为所述DC-DC变换器处于稳态工作时的输出总功 率。
进一步地，所述步骤300的实施过程包括：
根据所述匹配干扰项和所述不匹配干扰项设计出非线性干扰观测器为：
Figure 128861DEST_PATH_IMAGE033
利用所述非线性干扰观测器对所述能量参考项进行观测估计，得到：
Figure 652246DEST_PATH_IMAGE034
其中，
Figure 19774DEST_PATH_IMAGE035
为针对所述匹配干扰项
Figure 261399DEST_PATH_IMAGE036
提出的第一干扰观测器的输出值，
Figure 972741DEST_PATH_IMAGE037
为针对所 述不匹配干扰项
Figure 616212DEST_PATH_IMAGE038
提出的第二干扰观测器的输出值，
Figure 951378DEST_PATH_IMAGE039
为第一干扰观测器增益，
Figure 617983DEST_PATH_IMAGE040
为第 二干扰观测器增益，
Figure 696798DEST_PATH_IMAGE041
为所述第一干扰观测器的内部变量状态，
Figure 194775DEST_PATH_IMAGE042
为所述第二干扰观测器 的内部变量状态，
Figure 904105DEST_PATH_IMAGE043
为总能量参考值
Figure 854744DEST_PATH_IMAGE044
的观测估计结果，
Figure 674932DEST_PATH_IMAGE045
为总能量变化率参考 值
Figure 27416DEST_PATH_IMAGE046
的观测估计结果。
进一步地，所述步骤400的实施过程包括：
根据所述能量参考项的观测估计结果，选取一个合适的滑动面为：
Figure 969964DEST_PATH_IMAGE047
为使得所述滑动面收敛到零，确定设计出的滑模控制器所对应的控制律为：
Figure 844117DEST_PATH_IMAGE048
其中，
Figure 264734DEST_PATH_IMAGE049
为滑动面，
Figure 674987DEST_PATH_IMAGE050
为滑膜控制器增益，
Figure 788436DEST_PATH_IMAGE051
为观测估计结果
Figure 713667DEST_PATH_IMAGE052
的一阶导数，
Figure 875658DEST_PATH_IMAGE053
为滑模控制器所对应的控制律，
Figure 937155DEST_PATH_IMAGE054
为观测估计结果
Figure 221506DEST_PATH_IMAGE055
的二阶导数，
Figure 571716DEST_PATH_IMAGE056
为所述第一干扰观 测器执行一阶求导运算后的输出值，
Figure 599715DEST_PATH_IMAGE057
为等速控制增益，
Figure 217515DEST_PATH_IMAGE058
为比例控制增益，
Figure 407188DEST_PATH_IMAGE059
指代符 号函数。
进一步地，在所述步骤500中，生成的所述DC-DC变换器的控制信号为：
Figure 307011DEST_PATH_IMAGE060
其中，
Figure 810805DEST_PATH_IMAGE061
为电流补偿器对所述DC-DC变换器的第
Figure 112473DEST_PATH_IMAGE062
个控制回路的补偿调整结果，
Figure 410730DEST_PATH_IMAGE063
为功率增益，
Figure 797849DEST_PATH_IMAGE064
为电流增益，
Figure 167651DEST_PATH_IMAGE065
为针对任意一个控制回路所设置的电流参考值，
Figure 995930DEST_PATH_IMAGE066
为 流经第
Figure 792984DEST_PATH_IMAGE062
个控制回路上的电感的电流，
Figure 401820DEST_PATH_IMAGE067
为最终生成的第
Figure 11531DEST_PATH_IMAGE068
个控制回路的开关管控制信 号。
本发明至少具有以下有益效果：通过引入能量守恒关系式将DC-DC变换器原先的输出电压跟踪控制方式转换为能量跟踪控制方式，并设计非线性干扰观测器和滑模控制器对DC-DC变换器进行调节控制，可以解决现有控制方法对DC-DC变换器所带来的控制不稳定、鲁棒性较差的问题，具有良好的实用价值。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1是本发明实施例中的一种应用于氢燃料汽车的DC-DC变换器滑模控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中的四相交错并联BOOST变换器的电路结构示意图；
图3是本发明实施例中的电流补偿器的结构组成示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，虽然在系统示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
请参考图1，图1是本发明实施例提供的一种应用于氢燃料汽车的DC-DC变换器滑模控制方法的流程示意图，所述方法包括如下步骤：
S100、根据DC-DC变换器的拓扑结构，构建广义降阶模型。
在所述步骤S100中，所述DC-DC变换器为现有的四相交错并联BOOST变换器，如图2 所示，所述DC-DC变换器包括并联设置的四个控制回路，其中的第一个控制回路是由电感
Figure 22212DEST_PATH_IMAGE069
、开关管
Figure 927851DEST_PATH_IMAGE070
和二极管
Figure 23983DEST_PATH_IMAGE071
组成的，第二个控制回路是由电感
Figure 735587DEST_PATH_IMAGE072
、开关管
Figure 538458DEST_PATH_IMAGE073
和二极管
Figure 677316DEST_PATH_IMAGE074
组成的， 第三个控制回路是由电感
Figure 260744DEST_PATH_IMAGE075
、开关管
Figure 448143DEST_PATH_IMAGE076
和二极管
Figure 433416DEST_PATH_IMAGE077
组成的，第四个控制回路是由电感
Figure 179393DEST_PATH_IMAGE078
、 开关管
Figure 250117DEST_PATH_IMAGE079
和二极管
Figure 303524DEST_PATH_IMAGE080
组成的，此时可以构建出广义降阶模型的初始表达式为：
Figure 80987DEST_PATH_IMAGE081
由于所述四相交错并联BOOST变换器在实际应用时选择使用相同的开关管控制信 号对所述四个控制回路上的四个开关管进行控制，即
Figure 561647DEST_PATH_IMAGE082
，以及采用四个相 同的电感，即
Figure 791771DEST_PATH_IMAGE083
，而流经任意一个电感的电流也保持相同，即
Figure 648869DEST_PATH_IMAGE084
，此时将上述广义降阶模型的初始表达式进行整理，得到：
Figure 343155DEST_PATH_IMAGE085
其中，
Figure 932399DEST_PATH_IMAGE002
为所述DC-DC变换器的等效输入电感，
Figure 977716DEST_PATH_IMAGE003
为所述DC-DC变换器的输入总 电流，
Figure 372925DEST_PATH_IMAGE004
为输入总电流
Figure 357936DEST_PATH_IMAGE003
随时间
Figure 445978DEST_PATH_IMAGE005
的变化量，
Figure 650694DEST_PATH_IMAGE006
为输入电压源，
Figure 849595DEST_PATH_IMAGE007
为所述DC-DC变换 器中的任意一个控制回路所获取到的开关管控制信号，并且所述四个控制回路使用相同的 开关管控制信号，
Figure 252894DEST_PATH_IMAGE008
为所述DC-DC变换器的输出电压，
Figure 449520DEST_PATH_IMAGE009
为所述DC-DC变换器的内部电容，
Figure 203850DEST_PATH_IMAGE010
为输出电压
Figure 878545DEST_PATH_IMAGE011
随时间
Figure 401930DEST_PATH_IMAGE005
的变化量，
Figure 831774DEST_PATH_IMAGE012
为所述DC-DC变换器的内部负载电阻，
Figure 244039DEST_PATH_IMAGE013
为 恒定功率负载。
在执行上述步骤S100之后，可以优先通过在Matlab/Simulink软件平台上搭建所述四相交错并联BOOST变换器的仿真模型，再针对所述四相交错并联BOOST变换器所关联的系统传递函数进行频域分析或者时域分析，进而判断出所述四相交错并联BOOST变换器采用输出电压跟踪控制方法时的系统稳定性，并且仅在判断该系统稳定性未达到既定标准时，继续执行以下步骤S200；其中，所述系统传递函数的表达式为：
Figure 784741DEST_PATH_IMAGE086
式中，
Figure 428212DEST_PATH_IMAGE087
为系统传递函数，
Figure 701062DEST_PATH_IMAGE089
为复数，
Figure 429983DEST_PATH_IMAGE090
为输出电压参考值。
S200、将所述广义降阶模型转换为能量守恒关系式，同时确定匹配干扰项、不匹配干扰项和能量参考项。
在所述步骤S200中，将所述四相交错并联BOOST变换器原先采用的输出电压跟踪控制方法更换为系统能量跟踪控制方法，使得系统能量可以收敛至其对应的系统能量参考值，此时可将上述步骤S100整理得到的所述广义降阶模型的表达式转换为能量守恒关系式，具体如下：
Figure 446481DEST_PATH_IMAGE091
同时，确定系统所需的能量参考项为：
Figure 944458DEST_PATH_IMAGE092
在不考虑所述四相交错并联BOOST变换器的损耗时：
Figure 450526DEST_PATH_IMAGE093
其中，
Figure 604427DEST_PATH_IMAGE015
为所述DC-DC变换器的总能量，
Figure 486932DEST_PATH_IMAGE016
为所述DC-DC变换器的总能量变化率，
Figure 839416DEST_PATH_IMAGE094
为总能量
Figure 218183DEST_PATH_IMAGE018
的一阶导数，
Figure 656117DEST_PATH_IMAGE095
为总能量变化率
Figure 14417DEST_PATH_IMAGE020
的一阶导数，
Figure 486987DEST_PATH_IMAGE021
为虚拟控制律，
Figure 334857DEST_PATH_IMAGE096
为匹 配干扰项，
Figure 197771DEST_PATH_IMAGE097
为不匹配干扰项，
Figure 422079DEST_PATH_IMAGE098
为所述DC-DC变换器的实际运行负载，
Figure 686838DEST_PATH_IMAGE099
为总能量参 考值，
Figure 971189DEST_PATH_IMAGE100
为输入总电流
Figure 383716DEST_PATH_IMAGE003
的参考值，
Figure 582354DEST_PATH_IMAGE101
为输出电压
Figure 763936DEST_PATH_IMAGE011
的参考值，
Figure 219189DEST_PATH_IMAGE102
为总能量变化 率参考值，
Figure 56695DEST_PATH_IMAGE032
为所述DC-DC变换器处于稳态工作时的输出总功率。
S300、根据所述匹配干扰项和所述不匹配干扰项设计出非线性干扰观测器，再对所述能量参考项进行观测估计。
在所述步骤S300中，首先根据所述匹配干扰项和所述不匹配干扰项设计出非线性干扰观测器为：
Figure 622805DEST_PATH_IMAGE103
其次利用所述非线性干扰观测器对所述能量参考项进行观测估计，得到：
Figure 596577DEST_PATH_IMAGE104
其中，
Figure 222731DEST_PATH_IMAGE105
为针对所述匹配干扰项
Figure 609850DEST_PATH_IMAGE106
提出的第一干扰观测器的输出值，
Figure 651755DEST_PATH_IMAGE107
为针对 所述不匹配干扰项
Figure 807930DEST_PATH_IMAGE108
提出的第二干扰观测器的输出值，
Figure 604985DEST_PATH_IMAGE039
为第一干扰观测器增益，
Figure 650039DEST_PATH_IMAGE109
为第二干扰观测器增益，
Figure 823531DEST_PATH_IMAGE110
为所述第一干扰观测器的内部变量状态，
Figure 771896DEST_PATH_IMAGE111
为所述第二干扰观 测器的内部变量状态，
Figure 739852DEST_PATH_IMAGE052
为总能量参考值
Figure 835984DEST_PATH_IMAGE112
的观测估计结果，
Figure 219692DEST_PATH_IMAGE045
为总能量变化率 参考值
Figure 350459DEST_PATH_IMAGE046
的观测估计结果。
需要说明的是，所述利用非线性干扰观测器对所述能量参考项进行观测估计，实 际上包含两个步骤：其一，首先利用所述非线性干扰观测器计算得到输出总功率
Figure 426999DEST_PATH_IMAGE113
的观测 估计结果为
Figure 10427DEST_PATH_IMAGE114
；其二，利用所述非线性干扰观测器根据该观测估计结果
Figure 260143DEST_PATH_IMAGE115
再对所述能量参考项进行观测估计。
S400、根据所述能量参考项的观测估计结果选取一个合适的滑动面，设计出使得所述滑动面收敛为零的滑模控制器。
在所述步骤S400中，首先根据所述能量参考项的观测估计结果，选取一个合适的滑动面为：
Figure 681635DEST_PATH_IMAGE116
其次为了使得所述滑动面
Figure 991393DEST_PATH_IMAGE118
可以收敛到零，确定设计出的滑模控制器所对应的控 制律为：
Figure 62117DEST_PATH_IMAGE119
其中，
Figure 53207DEST_PATH_IMAGE120
为滑动面，
Figure 892987DEST_PATH_IMAGE050
为滑膜控制器增益，
Figure 311330DEST_PATH_IMAGE121
为观测估计结果
Figure 603771DEST_PATH_IMAGE043
的一阶导数，
Figure 460869DEST_PATH_IMAGE053
为滑模控制器所对应的控制律，
Figure 92838DEST_PATH_IMAGE122
为观测估计结果
Figure 744400DEST_PATH_IMAGE123
的二阶导数，
Figure 789716DEST_PATH_IMAGE124
为所述第一干 扰观测器执行一阶求导运算后的输出值，
Figure 644581DEST_PATH_IMAGE125
为等速控制增益，
Figure 193374DEST_PATH_IMAGE126
为比例控制增益，
Figure 219099DEST_PATH_IMAGE127
指 代符号函数。
S500、利用预先设计的电流补偿器和所述滑模控制器生成所述DC-DC变换器的控制信号。
在所述步骤S500中，首先由技术人员预先设计出针对所述四相交错并联BOOST变 换器的电流补偿器，如图3所示，所述电流补偿器的设置目的在于使得任意一个控制回路的 流经电流可以跟踪预先设定的电流参考值
Figure 486132DEST_PATH_IMAGE128
，在所述电流补偿器中引入PI控制技术，此时 所述电流补偿器对任意一个控制回路的补偿调整过程表现为：
Figure 419453DEST_PATH_IMAGE129
其次，在所述电流补偿器和所述滑模控制器的共同作用下，生成任意一个控制回路的开关管控制信号为：
Figure 26015DEST_PATH_IMAGE130
式中，
Figure 284958DEST_PATH_IMAGE061
为电流补偿器对所述DC-DC变换器的第
Figure 711391DEST_PATH_IMAGE131
个控制回路的补偿调整结果，
Figure 713982DEST_PATH_IMAGE132
为功率增益，
Figure 237368DEST_PATH_IMAGE133
为电流增益，
Figure 837851DEST_PATH_IMAGE134
为流经第
Figure 79476DEST_PATH_IMAGE131
个控制回路上的电感的电流，
Figure 557862DEST_PATH_IMAGE067
为最终生 成的第
Figure 935754DEST_PATH_IMAGE131
个控制回路的开关管控制信号。
在本发明实施例中，通过引入能量守恒关系式将DC-DC变换器原先的输出电压跟踪控制方式转换为能量跟踪控制方式，并设计非线性干扰观测器和滑模控制器对DC-DC变换器进行调节控制，可以解决现有控制方法对DC-DC变换器所带来的控制不稳定、鲁棒性较差的问题，具有良好的实用价值。
尽管本申请的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求，考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本申请的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本申请进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本申请的非实质性改动仍可代表本申请的等效改动。

Claims (8)

1.一种应用于氢燃料汽车的DC-DC变换器滑模控制方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤100、根据DC-DC变换器的拓扑结构，构建广义降阶模型；
步骤200、将所述广义降阶模型转换为能量守恒关系式，同时确定匹配干扰项、不匹配干扰项和能量参考项；
步骤300、根据所述匹配干扰项和所述不匹配干扰项设计出非线性干扰观测器，再对所述能量参考项进行观测估计；
步骤400、根据所述能量参考项的观测估计结果选取一个合适的滑动面，设计出使得所述滑动面收敛为零的滑模控制器；
步骤500、利用预先设计的电流补偿器和所述滑模控制器生成所述DC-DC变换器的控制信号。
2.根据权利要求1所述的应用于氢燃料汽车的DC-DC变换器滑模控制方法，其特征在于，在所述步骤100中，所述DC-DC变换器为现有的四相交错并联BOOST变换器，所述DC-DC变换器包括并联设置的四个控制回路，其中的每一个控制回路上设置有一个电感和一个开关管。
3.根据权利要求2所述的应用于氢燃料汽车的DC-DC变换器滑模控制方法，其特征在于，在所述步骤100中，所述广义降阶模型的表达式为：
Figure 417182DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 445181DEST_PATH_IMAGE002
为所述DC-DC变换器的等效输入电感，
Figure 564447DEST_PATH_IMAGE003
为所述DC-DC变换器的输入总电流，
Figure 19699DEST_PATH_IMAGE004
为输入总电流
Figure 919522DEST_PATH_IMAGE003
随时间
Figure 423316DEST_PATH_IMAGE005
的变化量，
Figure 459405DEST_PATH_IMAGE006
为输入电压源，
Figure 23241DEST_PATH_IMAGE007
为所述DC-DC变换器中的 任意一个控制回路所获取到的开关管控制信号，并且所述四个控制回路使用相同的开关管 控制信号，
Figure 144781DEST_PATH_IMAGE008
为所述DC-DC变换器的输出电压，
Figure 514582DEST_PATH_IMAGE009
为所述DC-DC变换器的内部电容，
Figure 106975DEST_PATH_IMAGE010
为输出电压
Figure 904030DEST_PATH_IMAGE011
随时间
Figure 450549DEST_PATH_IMAGE005
的变化量，
Figure 358462DEST_PATH_IMAGE012
为所述DC-DC变换器的内部负载电阻，
Figure 306827DEST_PATH_IMAGE013
为 恒定功率负载。
4.根据权利要求3所述的应用于氢燃料汽车的DC-DC变换器滑模控制方法，其特征在于，在所述步骤200中，将所述广义降阶模型进行转换得到的所述能量守恒关系式为：
Figure 274783DEST_PATH_IMAGE014
其中，
Figure 308598DEST_PATH_IMAGE015
为所述DC-DC变换器的总能量，
Figure 20202DEST_PATH_IMAGE016
为所述DC-DC变换器的总能量变化率，
Figure 150969DEST_PATH_IMAGE017
为 总能量
Figure 726045DEST_PATH_IMAGE018
的一阶导数，
Figure 43893DEST_PATH_IMAGE019
为总能量变化率
Figure 496871DEST_PATH_IMAGE020
的一阶导数，
Figure 482145DEST_PATH_IMAGE021
为虚拟控制律，
Figure 791904DEST_PATH_IMAGE022
为匹配干扰 项，
Figure 534732DEST_PATH_IMAGE023
为不匹配干扰项，
Figure 588138DEST_PATH_IMAGE024
为所述DC-DC变换器的实际运行负载。
5.根据权利要求4所述的应用于氢燃料汽车的DC-DC变换器滑模控制方法，其特征在于，在所述步骤200中，所述能量参考项为：
Figure 427918DEST_PATH_IMAGE025
其中，
Figure 846261DEST_PATH_IMAGE026
为总能量参考值，
Figure 404282DEST_PATH_IMAGE027
为输入总电流
Figure 432018DEST_PATH_IMAGE003
的参考值，
Figure 391884DEST_PATH_IMAGE028
为输出电压
Figure 43445DEST_PATH_IMAGE011
的参考 值，
Figure 760866DEST_PATH_IMAGE029
为总能量变化率参考值，
Figure 156075DEST_PATH_IMAGE030
为所述DC-DC变换器处于稳态工作时的输出总功率。
6.根据权利要求4所述的应用于氢燃料汽车的DC-DC变换器滑模控制方法，其特征在于，所述步骤300的实施过程包括：
根据所述匹配干扰项和所述不匹配干扰项设计出非线性干扰观测器为：
Figure 908130DEST_PATH_IMAGE031
利用所述非线性干扰观测器对所述能量参考项进行观测估计，得到：
Figure 730593DEST_PATH_IMAGE032
其中，
Figure 997626DEST_PATH_IMAGE033
为针对所述匹配干扰项
Figure 134209DEST_PATH_IMAGE034
提出的第一干扰观测器的输出值，
Figure 803088DEST_PATH_IMAGE035
为针对所述不 匹配干扰项
Figure 796452DEST_PATH_IMAGE036
提出的第二干扰观测器的输出值，
Figure 986999DEST_PATH_IMAGE037
为第一干扰观测器增益，
Figure 989590DEST_PATH_IMAGE038
为第二干 扰观测器增益，
Figure 450659DEST_PATH_IMAGE039
为所述第一干扰观测器的内部变量状态，
Figure 614924DEST_PATH_IMAGE040
为所述第二干扰观测器的内 部变量状态，
Figure 856549DEST_PATH_IMAGE041
为总能量参考值
Figure 334935DEST_PATH_IMAGE042
的观测估计结果，
Figure 712827DEST_PATH_IMAGE043
为总能量变化率参考值
Figure 251256DEST_PATH_IMAGE044
的观测估计结果。
7.根据权利要求6所述的应用于氢燃料汽车的DC-DC变换器滑模控制方法，其特征在于，所述步骤400的实施过程包括：
根据所述能量参考项的观测估计结果，选取一个合适的滑动面为：
Figure 714598DEST_PATH_IMAGE045
为使得所述滑动面收敛到零，确定设计出的滑模控制器所对应的控制律为：
Figure 58992DEST_PATH_IMAGE046
其中，
Figure 727608DEST_PATH_IMAGE047
为滑动面，
Figure 499255DEST_PATH_IMAGE048
为滑膜控制器增益，
Figure 449894DEST_PATH_IMAGE049
为观测估计结果
Figure 270082DEST_PATH_IMAGE050
的一阶导数，
Figure 622566DEST_PATH_IMAGE051
为滑模 控制器所对应的控制律，
Figure 502797DEST_PATH_IMAGE052
为观测估计结果
Figure 940732DEST_PATH_IMAGE053
的二阶导数，
Figure 626928DEST_PATH_IMAGE054
为所述第一干扰观测器执 行一阶求导运算后的输出值，
Figure 771602DEST_PATH_IMAGE055
为等速控制增益，
Figure 885051DEST_PATH_IMAGE056
为比例控制增益，
Figure 246500DEST_PATH_IMAGE057
指代符号函 数。
8.根据权利要求7所述的应用于氢燃料汽车的DC-DC变换器滑模控制方法，其特征在于，在所述步骤500中，生成的所述DC-DC变换器的控制信号为：
Figure 470808DEST_PATH_IMAGE058
其中，
Figure 797884DEST_PATH_IMAGE059
为电流补偿器对所述DC-DC变换器的第
Figure 754339DEST_PATH_IMAGE060
个控制回路的补偿调整结果，
Figure 166866DEST_PATH_IMAGE061
为 功率增益，
Figure 194865DEST_PATH_IMAGE062
为电流增益，
Figure 314130DEST_PATH_IMAGE063
为针对任意一个控制回路所设置的电流参考值，
Figure 769382DEST_PATH_IMAGE064
为流经 第
Figure 341309DEST_PATH_IMAGE060
个控制回路上的电感的电流，
Figure 907420DEST_PATH_IMAGE065
为最终生成的第
Figure 209088DEST_PATH_IMAGE060
个控制回路的开关管控制信号。
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