基于DSC和数字预测非线性PID控制的DC/DC变换器

以数字信号控制器(Digital Signal Controller,DSC) MC56F8323为主处理单元,提出一种具有数字预测的非线性PID控制器.设计并实现了模块化高压输入航空静止DC/DC变换器原理样机,给出了该样机的总体结构方案、关键硬件电路、相应的软件流程和实验结论.5 kW样机验证了数字控制所带来的优良的系统性能.     

基于数字预测非线性PID的模块化DC/DC变换器研究

模块化设计是提高系统可靠性、维修性,降低生产成本的一种基本方式。本文对模块化的DC/DC变换器进行了建模和仿真,在对几种常规反馈控制算法比较的基础上,提出了一种基于数字预测的非线性PID算法,仿真和实验结果表明,该控制算法的性能较常规控制算法有较大的提高。最后设计了基于DSP的系统软、硬件部分,并给出了实验结论。     

DC/DC变换器预测模糊PID控制策略与实现

提出一种航空静止DC/DC变换器的预测模糊PID控制策略,该方法完全补偿了数字控制系统的控制延迟,极大节约了数字控制器的资源.以DSP芯片TMS320LF2407为主处理单元,双管正激电路为主功率电路,设计并调试了一台500 W的原理样机.实验结果显示,该控制器的控制效果良好,样机的性能基本达到预期技术指标.     

DC/DC变换器神经网络控制策略的研究

神经网络控制是一种性能卓越的控制策略,神经网络具有出色的知识抽取与学习能力及较强的控制鲁棒性.将神经网络控制策略引入DC/DC变换器,基于BP神经网络,构造了一种DC/DC变换器的新型控制方法.以Buck变换器为例,为其设计了神经网络控制器,对其性能进行了仿真研究,并与传统的PI调节器的性能进行了比较.仿真结果表明,在输入电压或负载有快速波动的情况下,神经网络控制系统比PI调节器具有更好的动态响应特性.     

DC/DC变换器神经网络控制策略的研究

神经网络控制是一种性能卓越的控制策略,神经网络具有出色的知识抽取与学习能力及较强的控制鲁棒性。将神经网络控制策略引入DC/DC变换器,基于BP神经网络,构造了一种DC/DC变换器的新型控制方法。以Buck变换器为例,为其设计了神经网络控制器,对其性能进行了仿真研究,并与传统的PI调节器的性能进行了比较。仿真结果表明,在输入电压或负载有快速波动的情况下,神经网络控制系统比PI调节器具有更好的动态响应特性。     

高性能模糊PID控制DC/DC变换器

针对DC/DC变换器这种强非线性系统,提出了一种模糊PID控制器,它基于优化的PID控制器,通过模糊控制对PID控制器进行增益调节.现以TMS320F240 DSP为核心控制器件,以Buck变换器为实验平台,设计了系统硬件电路.计算机仿真和实验结果证明,该控制策略有很好的控制性能,且算法实现比较简单,同时控制模块的设计简单,可靠性高,是一种较实用、易实现的控制算法.     

DC／DC变换器数字PID控制方法研究

本文介绍了Dc／DC变换器数字PID控制方法,对增量式和位置式数字PID控制算法进行比较研究。以DC／DC变换器为控制对象,根据硬件条件确定采样周期,运用极点配置方法整定比例、积分、微分系数,通过MATLAB仿真对整定参数进行修订,最后采用抗积分饱和PID算法完成系统控制。实验结果证明：所整定的参数能使系统运行平稳,满足系统所要求的静、动态特性。     

DC/DC变换器滤波电容老化预测方法

针对DC/DC变换器的滤波电容器老化的预测,首先推导DC/DC变换器滤波电容器的等效模型,然后推导DC/DC变换器的等效串联电阻等效电路,进而提出一种预测滤波电容器老化的方法,将负载电压依次通过带通滤波器、均方根模块和低通滤波器处理,最后根据输出的响应规律分析电容器老化情况。Buck变换器、Boost变换器和Buck-Boost变换器的仿真结果都表明该预测方法不仅能预测DC/DC变换器滤波电容器老化的情况,还能估算出电容老化导致故障产生时的临界状态,表明该预测方法具有可行性。     

建筑直流供电交错并联 DC/DC变换器模型预测控制策略∗

在能源需求和环境保护的双重压力下,燃料电池等分布式发电技术广泛应用于建筑中提供直流电能.针对燃料电池动态响应速度较慢,输出电压具有软特性,无法应对即时负载的瞬时变化,设计出应用于建筑直流供电系统的交错并联DC/DC变换器,用于调节燃料电池的功率输出;引入模型预测控制(MPC)思想对DC/DC变换器进行控制,采用PI控制和模型预测控制相结合的方法,与传统的双闭环控制相比,模型预测控制使输出电压能够准确追踪给定值,直流母线电压超调大大减少,电感电流纹波大大减少,动态响应性能大大提高.最后通过试验证明了该控制方法的有效性.     

基于预测模糊PID控制的航空DC/DC变换器设计

针对高性能的航空静止DC/DC变换器采用的数字控制系统存在的延迟问题,提出一种基于预测模糊PID控制策略的DC/DC变换器实现方法.选用双管正激电路(TTFC)为主功率电路,采用DSP芯片TMS320LF2407为主处理单元,对系统的硬件、软件进行设计,调试出一台500W的DC/DC变换器原理样机.实验结果表明,该控制器完全补偿了数字控制系统的控制延迟,极大节约了数字控制器的资源,控制效果良好,样机的性能基本达到预期技术指标.     

隔离DC-DC变换器数字PWM控制技术的研究

由于数字控制的独特优势,DC-DC变换器的数字控制技术的应用越来越广泛。与非隔离的相比,隔离DC-DC变换器还需要解决数字控制系统原边和副边的隔离。本文提出了几种方法,以ALTERA公司 CycloneⅡ系列FPGA为数字控制器,通过调制解调的方式实现了原边与副边之间PWM波的可靠传递,并在220V交流输入和12V直流输出的隔离半桥上主电路上得以验证。     

新型PID控制在DC—DC变换器中的应用

DC—DC变换器高性能控制研究成为变换器的一个重要研究方向。本文基于DSP控制的DC-DC移相全桥变换器,分别运用常规PID和参数自适应调整的专家PID控制方法进行控制,对两种控制方法进行比较,并给出了参数自适应调整的专家PID控制器的详细设计。实验结果证明:两种控制方法都能使系统运行平稳,参数自适应调整的专家PID控制策略比常规PID具有更好的静、动态特性。     

用于变换器的新型数字控制方式

针对数字控制器在实施控制上的缺点,尤其是从调节信号到驱动波形的响应这一环节存在延时的问题,提出了改善措施。在比较几种设计方案的基础上,提出了一种新的频率与占空比联合调节的调节方案。在该方案中,采用频率调节来补偿占空比的调节精度。试验证明,该方案不仅电路元件少,成本低,而且响应快速,调节精度高。     

基于FPGA的数字控制DC／DC研究

与DSP器件相比,现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)能够实现性能更优的数字控制DC/DC变换器.基于FPGA开发平台.研究了数字化DC/DC变换器的实现方法,介绍了电压模式数字控制器各功能模块及系统的状态机实现.实验系统的测试结果表明,采用FPGA实现数字DC/DC具有较好的性能,具体性能指标完全可以满足要求.     

无光耦隔离的多路数字DC／DC变换器的研究

采用数字控制实现了一款多路精确稳压输出的DC/DC变换器,系统论述了硬件电路拓扑结构的设计方法和数字控制器的实现途径。该电源模块采用了双控制器和中间母线电压架构,实现了无光耦的隔离式多路输出,解决了光耦的电流传输比因温度变化进入非线性区而引起输出电压不稳定的问题。同时,该数字控制器可实现关键参数的在线更新,使设计方案更具灵活性和通用性。     

数字控制半桥LLC谐振变换器的研究

LLC谐振变换器具有高效率、高功率密度的特点,因此得到了广泛应用.传统的模拟控制器控制策略不灵活,抗干扰能力差,硬件电路复杂,难以实现复杂的控制方法,极大地限制了变换器效率和可靠性的提高.为此,基于UCD3138数字控制芯片,研究了LLC谐振变换器的数字控制,有效提高了变换器控制的灵活性,降低了成本.基于24 V/480 W原理样机的实验结果验证了数字控制的可行性和有效性.     

半桥DC/DC开关变换器的自适应控制

建立了连续工作模式半桥DC/DC开关变换器的大信号线性动态模型,并在此基础上设计了随工作环境变化而自适应调节控制参数的零极点对消数字控制器,使系统可在不同工作点上获得相同的参考跟踪瞬态响应,并在大幅扰动下保持稳定。仿真和试验结果证实了该方案的有效性。     

恒功率输出自耦反激式DC/DC变换器

研究了一种自耦反激式DC/DC变换器,可用作小功率高强度气体放电(High Intensity Discharge,简称HID)灯的电子镇流器。针对该电路的结构和工作特性,提出一种由运算放大器根据输入电压和负载变化而引入负反馈,以达到近似恒功率控制的控制策略。实验结果表明,当负载和输入电压在一定范围内变化时,采用该变换器结构和控制策略可使输出功率变化很小,且具有较高的效率。     

一种三电平谐振型数字式直流变换器的研究

近年来LLC谐振变换器和三电平技术得到了广泛关注.提出了以TMS320F2801为控制核心的三电平LLC谐振型直流变换器.该变换器采用PI数字变频与PWM控制相结合的方案实现.样机试验结果证明,该变换器具有全负载范围内损耗小,效率高,动态稳定性好等优点.