Buck變換器建模與非線性控制方法研究.pdf

1、DC-DC開關(guān)變換器的建模分析是研究開關(guān)電源的基礎(chǔ)，對(duì)開關(guān)電源的分析與設(shè)計(jì)具有重要意義。傳統(tǒng)的理想模型和實(shí)際電路之間的偏差是開關(guān)變換器建模不可忽視的問題。圍繞這個(gè)問題，本文對(duì)DC-DC開關(guān)變換器的建模分析進(jìn)行了深入的研究，有助于殲關(guān)電源的性能優(yōu)化和設(shè)計(jì)效率的提高。 在對(duì)DC-DC開關(guān)變換器建模方法的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，提出了一種基于狀態(tài)空間的非理想基本變換器的電路建模方法。并以非理想Buck變換器為例，針對(duì)電感電

2、流連續(xù)和電感電流不連續(xù)兩種狀態(tài)，闡明了建模過程。為滿足不同要求，分別使用Matlab和Vissim建立相關(guān)模型。最后為滿足高要求的時(shí)域頻域分析，在狀態(tài)空間模型的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了Buck變換器的小信號(hào)模型，導(dǎo)出了傳遞函數(shù)。 在控制方面，首先對(duì)線性控制方法進(jìn)行研究，著重介紹了PID控制算法，詳細(xì)闡述了其基本原理，常用的參數(shù)整定方法，并基于幅值相位裕度方法設(shè)計(jì)了PI控制器，進(jìn)行閉環(huán)仿真。 在了解常規(guī)PID控制算法的基礎(chǔ)上，本文重點(diǎn)

3、介紹了非線性控制方法，本部分首先對(duì)各種控制方法做了簡(jiǎn)單的介紹，隨后詳細(xì)討論了目前常用的單滑模，雙滑?？刂品椒?，分析了滑模面設(shè)計(jì)，等效控制和理想滑模動(dòng)態(tài)，滑模面可達(dá)性，對(duì)于擾動(dòng)的不變性條件。在深入研究滑?？刂频幕A(chǔ)上，文章引入了反步和自適應(yīng)控制方法，推導(dǎo)了反步法設(shè)計(jì)過程，并據(jù)此建立控制器，進(jìn)行了仿真研究。最后將滑模反步及自適應(yīng)幾種控制算法結(jié)合起來，設(shè)計(jì)控制器，并進(jìn)行建模仿真，將仿真結(jié)果與其它控制方法相比較。 在研究了Buck變換器