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)，對開關(guān)電源的分析與設計具有重要意義。傳統(tǒng)的理想模型和實際電路之間的偏差是開關(guān)變換器建模不可忽視的問題。圍繞這個問題，本文對DC-DC開關(guān)變換器的建模分析進行了深入的研究，有助于殲關(guān)電源的性能優(yōu)化和設計效率的提高。 在對DC-DC開關(guān)變換器建模方法的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行深入分析的基礎(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域頻域分析，在狀態(tài)空間模型的基礎(chǔ)上推導了Buck變換器的小信號模型，導出了傳遞函數(shù)。 在控制方面，首先對線性控制方法進行研究，著重介紹了PID控制算法，詳細闡述了其基本原理，常用的參數(shù)整定方法，并基于幅值相位裕度方法設計了PI控制器，進行閉環(huán)仿真。 在了解常規(guī)PID控制算法的基礎(chǔ)上，本文重點

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