Buck型變換器數(shù)字PID控制器設(shè)計方法研究

　　仿真用Buck 及全橋變換器的電路參數(shù)如表1 所示，數(shù)字PWM 脈沖產(chǎn)生器均按D=u(k)/M 設(shè)計，其中M=4(M 對應(yīng)于模擬PWM 產(chǎn)生器的鋸齒波峰峰值Um)。

　　模擬PID 控制器零極點均按照以下方式配置:wc=1/5ws ，wz1 =wz2 =1/2wp ，則模擬及數(shù)字PID 控制器整定參數(shù)如表2 所示，采樣周期T=1×10-7s 。

表1 仿真用Buck 及全橋變換器電路參數(shù)

表2 仿真用Buck 及全橋變換器模擬及數(shù)字PID 控制器整定參數(shù)

　　根據(jù)圖1 所示的數(shù)字控制Buck 變換器系統(tǒng)框圖，依據(jù)電路參數(shù)及數(shù)字PID 控制器整定參數(shù)，在MATLAB/SIMULINK 仿真環(huán)境中建立數(shù)字控制Buck 及全橋變換器仿真模型，仿真結(jié)果如下:

　　額定負(fù)載條件下，數(shù)字控制Buck 及全橋變換器輸出電壓響應(yīng)如圖4 所示。

圖4 額定負(fù)載條件下輸出電壓響應(yīng)

　　額定負(fù)載突變至50 %額定負(fù)載條件下，數(shù)字控制Buck 及全橋變換器的輸出電壓響應(yīng)如圖5 所示。

圖5 負(fù)載突變情況下，輸出電壓響應(yīng)

　　4 結(jié) 論

　　仿真結(jié)果表明，采用頻域補(bǔ)償設(shè)計方法整定模擬PID 控制器參數(shù)進(jìn)而通過連續(xù)系統(tǒng)離散化方法設(shè)計實現(xiàn)的數(shù)字PID 控制器，能夠滿足Buck 型變換器系統(tǒng)的控制要求，輸出響應(yīng)具有良好的靜態(tài)與動態(tài)特性。