基于Σ-Δ调制器的CCM Buck变换器滑模控制

针对常规滑模控制方案应用于电流连续型(CCM)Buck变换器中,存在开关频率不固定及电感启动电流过大等问题,对电流连续型Buck变换器建立了仿射非线性模型,在Σ-Δ(sigma-delta)调制器的基础上,选定反映控制目的的合适滑模面后,设计了指数趋近律的滑模控制器。仿真结果表明,采用该滑模控制的电流连续型变换器具有固定的开关频率,并且启动时间和电感启动电流可通过调节滑模控制器中的控制参数进行调整。     

基于Σ-Δ调制器的CCM Buck变换器滑模控制

针对常规滑模控制方案应用于电流连续型（CCM）Buck变换器中,存在开关频率不固定及电感启动电流过大等问题,对电流连续型Buck变换器建立了仿射非线性模型,在∑-△（sigma—delta）调制器的基础上,选定反映控制目的的合适滑模面后,设计了指数趋近律的滑模控制器。仿真结果表明,采用该滑模控制的电流连续型变换器具有固定的开关频率,并且启动时间和电感启动电流可通过调节滑模控制器中的控制参数进行调整。     

PSpice对Buck变换器参数的仿真研究

DC/DC(Buck)变换器参数的变化对电路启动时的暂态工作过程和电路稳定后的稳态工作过程影响较大.PSplce是一款功能强大的电路仿真软件,可对各种模拟和数字电路进行仿真.本文通过建立数学模型、利用PSpice软件对DC/DC变换器电路的暂态和稳态过程及性能进行仿真研究.仿真结果表明,暂态阶段电流和功率较大,输出电压的大小受到电路L1和RL等器件参数的控制.为开发Buck变换器提供了理论依据.     

矩阵变换器空问矢量调制法中三角波调制的应用

矩阵变换器通过对9个开关的控制来实现变频.相对其它控制方法,空间矢量调制法是比较成熟的一种调制策略.该策略需要实时输出9路脉冲,使得该策略的实现比较非常困难.本文针对矩阵变换器空间矢量调制策略,提出三角载波调制输出时序脉冲的方法.并通过Matlab/Simulink进行了仿真验证.     

热电制冷器电源的研究

针对光纤耦合半导体激光器热电制冷器,采用同步Buck变换器设计了其供电电源,并采用了直接电流控制以减少电路的浪涌电流.实际电路采用了完全瓷片电容解决方案以减少电路的纹波电流,使得供电电源具有效率高、体积小、成本低等特点.实验结果证明,该供电电源的电流纹波能够满足TEC的要求.     

磁流变阻尼器的电流驱动器设计与实验研究

采用Buck型变换器和电流模式PWM开关控制方案,设计了车用磁流变阻尼器的电流驱动器,研究了其硬件电路组成,介绍了磁流变阻尼器的电流驱动器的性能测试系统并进行了测试实验。     

基于ARM的数字峰值电流控制BUCK变换器研究

针对为克服模拟控制开关变换器设计不灵活的缺陷而提出的新型数字峰值电流控制BUCK变化器,采用前缘调制DPC控制算法进行控制.介绍了该变换器的结构及工作原理,阐述了具体的算法,并通过仿真对其控制效果进行了验证.结果表明:该BUCK变换器具有优异的负载瞬态特性,前缘调制DPC算法从原理上消除了次谐波振荡,采用ARM控制器只需通过软件编程就可以修改控制规律,还可以及时通过仿真验证,使得对设计工作变得相当灵活,从而极大地缩短了设计周期,具有一定的应用价值.     

基于Boost/Buck的直流集成光伏模块串联系统

针对光伏模块在各模块功率不均衡条件下,直流集成光伏模块串联系统最大功率跟踪失衡、系统母线电流受限等问题,提出了一种基于Boost/Buck电路的直流集成光伏模块串联系统,通过对该Boost/Buck电路工作机理和参数对系统性能影响的研究,引入了基于载波重叠的调制方式控制电路的开关管通断,并通过合理设计载波重叠区域,使该系统变换器可根据光伏模块输入侧的不同工况,在Boost、Buck以及Boost/Buck三种工作模式之间自动切换。研究结果表明,该变换器能够实现系统宽范围的最大功率跟踪,并且即使在各模块功率严重失衡的情况下,也能使各模块跟踪到自身的最大功率点,使得各串联光伏模块之间互不影响。     

燃料电池Buck变换器的动态演化控制仿真

针对燃料电池DC/DC变换器的工作优化问题,对DC/DC变换器的控制方法和输出响应特性进行了研究,提出了一种新型控制方法—动态演化控制,并将其应用于具体设计的燃料电池两相交错并联同步Buck变换器中,论述了该变换器的动态演化控制设计步骤,通过对变换器的特征方程以及动态演化路径进行分析,建立了控制占空比与动态演化方程之间的关系,进而实现对该变换器进行动态演化控制.利用Matlab-Simulink仿真平台对两相交错并联同步Buck变换器仿真模型分别在动态演化控制和传统PI控制下的负载突变输出性能进行了仿真测试.仿真研究结果表明,动态演化控制具备快速的动态响应能力和良好的抗干扰性能,比传统PI控制更为优越.     

Buck 变换器导通模式转换滑模 PI 混合控制策略

为了满足Buck变换器由待机或轻载向较大负载状态快速转换的需求,基于对传统平均电流控制Buck变换器的动态性能分析,提出了一种改进的适用于断续导通模式/连续导通模式过程的滑模PI混合控制策略。该策略电压外环依据系统状态和导通模式分别采用PI控制器和滑模控制器,其中稳态工况应用PI控制器,负载增大动态工况根据导通模式转换为滑模控制器,并通过统一校正的平均电感电流实现导通模式的准确判断。该混合控制策略可以有效结合PI控制与滑模控制各自的稳态与动态性能优势。仿真和实验结果表明,相比于传统平均电流控制,本策略动态响应时间缩短约65%,电压跌落减小35%以上。     

Space-state robust control of a Buck converter with amorphous core coil and variable load

Pulse-width modulation is widely used to control electronic converters. One of the most frequently used topologies for high DC voltage/low DC voltage conversion is the Buck converter. These converters are described by a second order system with an LC filter between the switching subsystem and the load. The use of a coil with an amorphous magnetic material core rather than an air core permits the design of smaller converters. If high switching frequencies are used to obtain high quality voltage output, then the value of the auto inductance L is reduced over time. Robust controllers are thus needed if the accuracy of the converter response must be preserved under auto inductance and payload variations. This paper presents a robust controller for a Buck converter based on a state space feedback control system combined with an additional virtual space variable which minimizes the effects of the inductance and load variations when a switching frequency that is not too high is applied. The system exhibits a null steady-state average error response for the entire range of parameter variations. Simulation results and a comparison with a standard PID controller are also presented.     

基于DSP控制的锂电池快充电路研究

针对锂电池充电速度需要不断提升,而不同种类锂电池最佳充电策略不同的问题,对锂电池充电电路、充电方法等方面进行了研究,对不同充电电路的优缺点进行了归纳,提出了一种基于DSP28035控制的锂电池快充电路,可用于单体锂电池快速充电方法研究。用DSP28035采集电池电压电流对其进行了数字闭环控制,电路具有6 V~30 V的宽范围输入,Buck降压变换器用于电池充电,Boost升压变换器用于脉冲放电去极化,电池充放电电流均精确可调。改变DSP的程序可实现CC、CV、CCCV以及阶梯恒流充电、脉冲充电等多种形式的充电。利用Matlab/Simulink进行了仿真,并制作了充电样机,进行了锂电池充电测试。研究结果表明,该电路结构简单、控制方便,能够进行各种充电策略测试,能够实现过流、过压、过温保护,电路稳定性好、可靠性高。     

数控DC-DC变换器电流采样控制策略

基于F2407ADSP控制系统，提出了一种在电流断续时采用开环控制的策略，并针对数字系统离散采样的特点，根据每个开关周期的占空比来调整相应的电流采样点，以保证电流采样精度。实验结果表明，该控制策略可以很好地实现电路的恒流控制。     

一种用于电机铁芯磁性能测试的恒流源

针对电机铁芯磁性能测试中保持磁场强度H的波形为正弦形的问题,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)全数字实时控制的逆变恒流源。分析了正弦波逆变电源斩波和逆变控制的一般方法和特点,控制系统前级采用同步Buck电路对母线电压斩波,斩波输出电压经过PI闭环控制实现了其在突加、突减负载时的稳定性。控制系统后级通过对电感电流的PID闭环控制和单极性正弦脉宽调制(SPWM)方式,实现瞬时跟踪给定的交流恒流源控制。实验结果表明逆变恒流源具有很好的静、动态性能和稳定性,输出信号谐波含量少,负载适应能力强,很好地实现了系统设计的要求。     

微流体电渗泵数字高压直流电源

为得到完全可控、响应速度快的高压直流电源,便于电渗流自动检测的实验研究,介绍了一种基于数字信号处理器(DSP)的全数字化高压直流电源.主电路采用电压型PWM控制技术实现Buck变换电路的变压输出,控制电路中利用数字光纤完成隔离与高压反馈信号的输出,用DSP进行数据采集和数字PID算法计算开关信号占空比,对输出电压实时跟踪监控.从控制电路到主电路,完整地介绍了电源系统工作原理并在Matlab/simulink/Simpowersystem平台上就行了仿真实验.结果表明:该全数字电源系统能较好满足电渗流自动检测实验的需要,并且充分发挥了数字电源的便利性和可控性.     

基于新型模糊PID控制的DC-DC变换器仿真研究

DC-DC功率变换器是一种强非线性系统,传统的PID控制是建立在其线性化小信号模型的基础上进行设计的,虽然算法简单,设计容易,但PID控制器在功率变换器的参数发生变化时并不能相应地改变参数。针对传统PID控制的特点,结合模糊控制不需要建立被控对象精确数学模型的特点,本文提出了一种新型的模糊PID控制器—指数形式模糊PID控制器,并设计了Buck变换器的新型模糊PID控制系统,该控制系统能够根据系统的变化实时地改变控制系统的参数。运用MATLAB/Simulink软件对该变换器系统进行了仿真,仿真结果表明,新型模糊PID控制器有着响应速度快,超调量小,鲁棒性强等特点。     

低惯量电-机械转换器动态特性研究

设计基于DSP永磁盘式步进电机控制系统,并将该系统作为数字伺服阀低惯量电-机械转换器,采用位置和电流双闭环反馈控制研究其动态特性。实验结果表明:该电-机械转换器在100%幅值下阶跃响应达到3.5ms;25%幅0值下对应相位角滞后90°频宽达到275Hz。