BUCK变换器建模及其先进控制方法仿真

目的在于改进BUCK变换器的仿真模型，验证各先进控制方法的有效性及其性能。方法是在MATLAB／SIMULINK下利用状态空间平均法创建BUCK变换器的平均模型。并证明了模型的有效性；在此平均模型基础之上对其经典PID控制以及最新发展起来的几种先进控制方法进行了建模与仿真。结果：建立了BUCK变换器的平均模型，并证明了其有效性；对各控制方法进行了建模与仿直。并给出了仿真结果，仿真结果表明将智能控制技术用于DC／DC变换器的控制系统中能够达到改善系统动静态特性的目的。随着各相关领域的技术进步，智能控制在DC／DC变换器的控制领域必将会有更广阔的应用前景。     

全桥式DC/AC/DC变换器的建模与仿真

研究高频DC/AC/DC开关变换器的控制系统优化问题.由于该变换器是典型的非线性系统,采用的PI控制器存在响应速度慢、超调量大等问题.为克服上述问题,优化高频DC/AC/DC开关变换器的暂态和稳态性能,采用了三极点、两零点控制器,解决了高频DC/AC/DC开关变换器的暂态和稳态性能差的问题.利用状态空间平均法及欧拉公式建立了全桥式DC/AC/DC开关变换器的动态小信号数学模型,根据所建立的数学模型采用频域法对系统进行设计,保证系统输出电压具有良好的电源调整率和负载调整率.仿真结果表明,三极点、两零点控制策略比传统PI控制具有更好的动态调节和稳态误差调节特性,超调量、调节时间等都得到了明显的改善,并为控制器设计优化提供了参考.     

软开关Boost变换器的精确数学建模与混沌仿真

该文详细分析了电压反馈型零电流开关Boost变换器的工作过程，建立了变换器工作在不连续运行模式(DCM)下的精确离散映射，对此数学模型进行了稳定性分析，确定了变换器中元件参数与其分岔稳定性的关系，在此基础上准确计算出了系统稳定运行的典型参数范围，利用Natlab6．5软件中的电力系统仿真模块(SimPowerSystems)对电路进行仿真分析，针对ZCS Boost变换器的特点建立仿真模型，并在Matlab／Simulink软件包环境下对该模型进行模拟仿真，得到了满意的结果，与理论分析取得一致。     

火炮磁流变后坐系统仿真

将磁流变技术应用于火炮反后坐装置是目前正在发展的一种降低火炮后坐力的新技术,优化火炮反后坐装置控制,达到实时调节阻力。针对某型号火炮,在建立动力学模型和电磁模型的基础上设计了磁流变反后坐系统。为实现理想的后坐控制规律,提出了PID和模糊控制算法。利用ADAMS和MATLAB进行联合仿真,仿真结果表明,在后坐行程范围内,最大后坐阻力分别为3.71×105N,3.53×105N,相比传统火炮减小了13%和17%,并且模糊控制的后坐阻力曲线具有良好的"平台效应",实现了控制目标,表明磁流变阻尼器良好的可控性和应用于火炮后坐系统中的可行性。     

摩托车磁流变阻尼器的设计研究

磁流变液（Magnetorheological fuild）是一种新型的智能材料，属于可控流体，具有在外加磁场作用下快速可逆地改变流变性能的特点。本文选择剪切阀式作为本文阻尼器的工作模式，对磁流变阻尼器的磁路进行了设计；优化设计了磁流变阻尼器的结构参数，在此基础上，根据理论分析选择阻尼器的结构尺寸，设计制作了单出杆磁流变阻尼器。对本文设计的磁流变阻尼器的特性进行了实验研究，本文的研究结果对于磁流变阻尼器在摩托车悬挂系统中的应用具有较好的参考价值。     

基于模糊理论的磁流变阻尼器半主动控制研究

研究了磁流变阻尼力的Bingham模型。将磁流变阻尼器应用于单自由度受迫振动系统,并建立振动系统的动态方程。利用MATLAB—Fuzzy工具箱设计出二维模糊控制器,在Simulink中建立模糊控制系统的动态模型进行仿真。结果表明模糊算法能够取得良好的动态效果和稳态效果。     

一种新型BUCK变换器控制电路的系统建模与分析

基于传统峰值电流模式的控制结构,提出了一种新型的峰值电流模式同步整流BUCK变换器的控制结构。在输出回路串入检测电阻形成电压采样电路,并将采样电压直接输入到PWM电流比较器,使得电路结构更加简单,反应速度更陕。文中利用经典控制理论方法对控制电路进行了系统建模与分析,并通过Matlab仿真验证了本方案的可行性。     

基于注吸电流法的Buck-Boost变换器建模与仿真

该文详细介绍了注吸电流法的建模思想和步骤，并应用注吸电流法建立了工作在电感电流断续（DCM）模式下的Buck—Boost变换器数学模型。对Buck—Boost变换器及其PI调节器构成的闭环控制系统进行了分析研究。应用Simulink＼Sim-owerSystem模块，建立了该系统的Matlab仿真模型，并进行了相应的仿真分析。仿真结果表明，所得Buck—Boost变换器数学模型的精确性和可用性可以满足要求，能够真实反映该系统的动、静态性能。满意的仿真结果与理论分析取得了一致，验证了该模型的正确性。     

半桥LLC谐振变换器的建模及仿真研究

介绍了半桥型LLC谐振变换器拓扑的工作原理,通过基波等效模型分析了电路的直流增益特性,利用Matlab软件绘出了其直流增益曲线,并以此为依据讨论了各参数对LLC谐振变换器的影响,以24 V/192 W电源为例计算出了LLC谐振变换器的变压器匝比、谐振电感、谐振电容和励磁电感等参数。最后用Saber软件进行仿真,通过更改一些参数的方法验证了所述理论的正确性。     

双向直流-直流电力变换器建模与仿真

研究双向直流-直流电力变换器能量正向流动和反向流动的工作原理,为了保证电力系统的稳定性和优化动特性,采用了时间平均的方法来处理三端电子开关器件,建立了其相应的数学模型.根据双向直流-直流变换器的小信号模型选取其带某一阻性负载时的一组参数,使用bode图方法对其进行了稳定性分析.根据双向直流-直流变换器的大信号构建真模型并进行时域仿真.仿真结果在验证了模型的正确性,对时域仿真曲线定量的反映了双向直流-直流电力变换器待阻性负载的动态特性,bode图定性地给出了双向直流-直流电力变换器带阻性负载的稳定性.并对类似于双向直流-直流变换器的各种电力变换器的建模、仿真和稳定性分析具有一定的借鉴意义.     

基于电流模式的Buck变换器的模糊控制

针对Buck变换器采用比常用的小信号建模方法更为精确的大信号建模方法对系统进行分析,进而提出一种基于电流模式的模糊控制方法.该方法将模糊控制方法与电流控制方法相结合来构造双闭环控制系统,并对所采用的模糊控制器进行非线性小信号分析.在系统中将电感电流引入电流环,同时将模糊器与积分器的并联作为电压环.该方法与传统控制方法进行仿真比较,仿真结果表明,所提出的方法十分有效,能极大的提高系统的动、静态性能.     

一种BUCK电路自适应的滑模控制算法

针对常见的BUCK电路滑模控制方案中存在的负载突变产生的干扰问题,设计一种新的自适应滑模控制器.通过观测BUCK电路中负载电阻的变化,自适应的修改控制参数以获得良好的动态性能和稳定性.通过实验仿真证明该方法在负载电阻变化时,能有效减小系统状态误差和提高系统稳定性.     

非理想Buck变换器的建模及仿真

针对以往开关变换器建模过程中一些理想化假设会引起较大误差的问题,为系统预测的稳定性,以Buck变换器为例,采用状态空间平均法建立在非理想条件下的数学模型,并利用MATLAB软件对模型进行仿真,仿真结果与理想模型和Buck变换器实际电路模型的输出波形进行对比分析,非理想模型的仿真波形和实际电路模型的波形基本一致。结论表明建立的非理想Buck变换器状态空间数学模型具有合理性和可行性,在PWM DC-DC开关变换器的建模分析中考虑寄生参数的实用性更强。     

Boost变换器的鲁棒反步滑模控制

针对Boost变换器中负载的不确定性或干扰不满足匹配条件的情况,设计了鲁棒反步滑模控制器,可使Boost电路的输出电压快速达到期望值,且稳态误差很小。最后用仿真结果验证了本文所提方法的可行性。     

Buck变换器的鲁棒终端滑模控制

针对Buck变换器中负载的不确定性,研究了Buck电路的鲁捧控制问题。针对Buck电路中的误差系统利用终端滑供控制的方法,可使Buck电路的输出电压快速达到期望值。最后用仿真结果验证了本文所提方法的可行性。     

Buck变换器的变分积分离散时间建模

关于开关功率变换器设计问题,为了提高变换器性能,一般采用离散时间模型进行电路非线性动力学分析和数字控制器设计.现有的离散时间映射模型由于矩阵指数和积分的存在,运算量非常大,进行了大量近似,导致模型精确度的降低,无法反映出电感电流纹波等动态特性,直接影响了动力学分析的准确性和数字控制器的性能.提出采用变分积分原理对Buck变换器建立离散欧拉-拉格朗日方程,进而推导出运算量小且精度高的离散时间演化映射模型.仿真结果表明,所建立的模型能真实反映电感电流纹波等动态特性,电流和电压跟踪误差仅为近似离散迭代映射模型的5％,精确度显著提高.     

未建模动态对Buck变换器滑模控制系统的影响分析

研究传感器未建模动态对Buck变换器滑模控制系统的性能影响, 提出一种基于奇异摄动理论的稳定性和输出电压谐波分析的新方法.给出滑模控制器的参数整定方法, 选取传感器的上升时间作为摄动时间, 建立其未建模动态的奇异摄动模型, 在多时间尺度框架下, 揭示传感器稳定输出与摄动时间的影响关系.在此基础上, 构造一个类Lyapunov函数分析未建模动态对整个闭环控制系统的稳定性影响, 证明未建模动态诱发谐波的必然性.针对输出电压的谐波, 在频域内利用描述函数法推导出未建模动态摄动时间与其谐波幅值和频率的数学影响关系.仿真结果验证所提方法的正确性和有效性.     

单片电流模式降压型DC-DC转换器的设计

设计了一款内置功率MOSFET的电流模式降压型DC—DC转换器。该DC／DC转换器采用PWM控制，在传统的PWM结构上加入电流反馈环路，改善了传统电压模式DC／DC的缺点，能够取代国际上流行的三端可调线性稳压器。该转换器具有瞬态响应快，启动过冲小，输出纹波小，输出电压可调等特点。正常工作情况，输入电压5～25V，输出电流2A，工作频率400KHz。采用0．8μm BiCMOS工艺模型进行了Spectre模拟，并且制作了该芯片。经过验证，各项指标符合设计要求。     

电流配比可调Buck并联电路变换器设计

本文主要在现有的Buck电路模块基础上,设计了一种实现输出电流可控和多路并联输出电流配比可调的Buck电路变换器。该系统由Buck驱动电路,供电电路,采样电路,控制电路构成。采用ARM公司STM32F407为主控制芯片产生控制驱动功率开关器件IGBT的PWM脉冲,对直流输入电压和各种不同类型的的直流负载实现电压电流双闭环PID算法控制。该系统输出电压闭环控制稳定,可以同时给多个负载进行供电,并且各路输出的电流的比例可调。仿真和实验结果验证了该项设计的稳定性和可行性。     

基于Buck变换器的全局时变滑模控制器设计

为克服普通滑模变结构控制系统中系统到达滑模面之前鲁棒性差的特点,针对Buck变换器输入电压纹波干扰问题设计了一种全局时变滑模面。消除了滑模控制的趋近阶段,能够保证系统从初始时刻到终止时刻对参数摄动和干扰具有鲁棒不变性,并用仿真结果验证所用方法的有效性。