Buck变换器的模糊PI控制研究

随着DC-DC变换器的适用领域不断扩大,对输入波动、负载跳变的适应性及输出的响应速度、稳定性等有了越来越高的要求,而DC-DC变换器是一种强非线性的系统,常规的PI控制已不能满足对控制系统的需求.以Buck变换器为例,在进行双闭环控制的同时加入模糊PI控制算法,能实时跟踪系统参数的变化并及时对控制参数进行调优,使得变换...     

一种基于STD的Buck变换器滑模控制

针对新能源用DC-DC Buck变换器常规滑模控制需要同时检测变换器输出电压和滤波电容电流,提出一种基于super-twisting微分器(STD)的滑模控制器。与常规滑模控制器相比,所提出的控制方法只需检测变换器输出电压,无需测量电容电流,因此可以将电流传感器从控制环路中移除,从而简化控制系统。仿真实验结果表明,与常规滑模控制器相比,所提出的STD滑模控制具有更小的稳态误差,同时保留了对输入电压扰动和输出负载扰动的强鲁棒性。     

Buck变换器的两种不同数字控制器设计方法

根据Buck变换器的小信号模型,用两种设计方法设计了平均电流控制的Buck型双环开关调压系统的数字双环控制器;然后给出了仿真分析;最后以TMS320F28335为DSP芯片搭建实验电路,通过实验对两种控制方式的控制效果进行了比较.仿真及实验结果表明,将频域法设计的连续域的补偿网络传递函数离散化得到离散域的补偿网络传递函数,平均电流控制的Buck型双环开关调压系统具有更好的响应特性.     

基于FPGA的Buck变换器的研究与设计

与传统的模拟控制相比,提出了一种基于BuckDC—DC变换器的电流滞环数字控制方法,通过数控芯片计算、处理采样得到的瞬时电压、电流值,将电感电流稳定在一定的滞环范围内,达到稳定输出电压的效果。分析了负载突变时电路的动态响应,给出了主电路器件参数的选择和设计方法,并制作了一台以FPGA芯片为控制核心的智能数控开关电源,验证了控制方法的可行性和理论分析的正确性。     

一种PCM Buck变换器多频模型

脉宽调制器(PWM)是Buck变换器的重要组成部分.为了更好地分析其高频段的频域特性,提出一种小信号多频模型.此多频模型可以有效地解释由脉宽调制器(PWM)的非线性所带来的边带效应,并较准确地反映系统的高频特性.     

Buck型DC-DC变换器的预测控制优化算法设计

针对Buck型DC-DC变换器对象,以驱动系统输出电压快速跟踪设定电压值为控制目标,设计了预测控制优化算法对输出电压进行优化控制。首先采用线性矩阵不等式(LMIs)技术和不变集方法,将Buck变换器的控制问题转化为半正定规划问题,随后基于预测控制的滚动优化思想对Buck变换器输出电压设计无穷时域性能优化算法。基于该优化算法和3个不同的采样周期,对Buck型变换器的电压输出进行了仿真控制,结果表明,Buck型变换器的输出电压能较快地收敛至设定电压值,取得了更优的控制性能,验证了该算法的有效性。     

ZCS-QRC同步Buck变换器的特性与效率

分析了ZCS-QRC同步Buck变换器的基本特性,对开关管的导通时间、断开时间和延时进行了计算,提出了变换器的周期平均模型。仿真和实验电路测试结果表明,在负载电流全程变化时,变换器开关频率基本保持不变(变化约1%),占空比的变化也很小(约8%)。变换器有较低的电磁辐射干扰和很好的模型精度,在输出电流不是很小时有很高的转换效率。变换器高精度的对象模型,有利于数字控制方案的设计与实现。     

基于MATLAB的Buck/Boost直流变换器仿真

对Buck和Boost直流变换器电路进行介绍,并且应用Matlab分别进行建模、仿真。在仿真过程中,改变触发脉冲的占空比,从而改变变换器的输出电压、电流,与理论分析结果进行比较。     

一种Buck变换器的电压控制策略研究

Buck 变换器是一种结构比较简单,应用十分广泛的 DC/DC 降压变换器。由 Buck 电路的平均线性化模型,得到其电压控制下的动态小扰动模型,给出了应用 PI 控制器实现其精确控制的方法。仿真实验结果表明在系统参数和负载都发生较大幅度变化时依然能获得 Buck 电路良好的输出,系统具有很强的鲁棒性     

电压控制型Buck变换器的混沌控制

在某些电路参数条件下,电压控制型Buck变换器会出现混沌,其工作性能恶化。为了有效控制该变换器中的混沌,该文结合状态反馈和参数扰动提出了一种混合控制策略,该策略不依赖变换器的内部电路参数,仅通过调整一个外部可调参数,可将该变换器的混沌状态控制在周期1、2、4、8轨道。通过分析外部可调参数变化时输出电压的分岔图、周期状态的相图、周期状态的电感电流波形、周期状态的输出电压波形和周期状态的开关逻辑图,验证了该混合控制策略的有效性。     

基于状态反馈精确线性化Buck变换器的微分平坦控制

针对Buck变换器由于输入电压和输出电流等外部扰动及电路参数摄动等不确定因素引起系统输出电压变化的问题,提出一种基于状态反馈精确线性化的微分平坦控制方法。根据状态空间平均方程建立了变换器的仿射非线性模型,通过坐标变换推导出状态反馈控制率。在状态反馈精确线性化模型基础上,设计了微分平坦控制器,同时将扰动观测器嵌入控制器中,进一步提高了系统对电路参数摄动和外部扰动等内外干扰的处理能力。最后应用灵敏度理论分析了变换器的稳定性,可知减小电感量、增大电容值有利于提高系统的稳定性。实验结果表明,与传统PI控制方法相比,本文所提控制方法对输入电压和输出电流扰动具有更强鲁棒性,输出电压纹波更小,且系统响应速度能提升近50%。本文研究对DC-DC变换器控制器的设计具有参考意义。     

基于SG3525实现PWM Buck三电平变换器的控制

分析了SG3525电压词节芯片实现PWM Buck三电平变换器控制的原理.基于SG3525电压调节芯片的控制方法用集成芯片代替分立元件,大大简化了电路,可以较好地解决电路的不均压问题.最后验证了采用上述控制方法来实现对输入电压为120V(90～180 V),输出为48 V/4A,开关频率50kHz的PWM Buck三电平变换器的控制是行之有效的.     

离散终端滑模控制及其在Buck变换器中的应用

针对Buck变换器这类具有强非线性与负载随机突变等特点的系统,考虑数字控制实现的工程需求,在传统终端滑模控制的基础上,提出了一种离散终端滑模控制策略。首先在完成离散终端滑模控制器设计的基础上,进行了系统稳定性分析。随后对离散终端滑模控制和离散线性滑模控制两种控制器作用下的输出跟踪误差进行了分析。最后将本文提出的方法应用于Buck变换器输出电压稳定控制上并进行仿真,从输出电压的稳态误差,稳定时间和控制器输出抖振等方面与传统离散线性滑模控制的效果进行了对比。结果表明：离散终端滑模控制能有效提高系统的动静态特性及抗扰能力。     

基于SysML与Simulink的飞控系统概念样机设计

研究了一种基于SysML与Simulink的飞控系统概念样机设计方法.首先分析了SysML相对于UML的扩展及其比STATEMATE/UML更适合飞控系统概念样机设计的原因;其次,为了实现对飞控系统概念样机设计过程的完整支持,研究了一种实现SysML与Simulink模型集成及协同仿真的SysML扩展机制,分析了扩展机...     

Buck型变换器的闭环控制性能分析与仿真

介绍了Buck变换器,应用小信号分析法推导出变换器的模型,建立了Buck型变换器闭环系统,并对系统进行了稳态、动态性能分析及仿真.仿真结果表明,小信号分析法对于建立复杂电力电子变换器的频域模型并进行系统分析是有效的.