一种引入电流前馈的DC/DC 数字控制算法的设计与实现
2012-12-22杜红霞郑恩让
电子器件 2012年6期
杜红霞,郑恩让
(陕西科技大学电气与信息工程学院,西安710021)
随着数字技术与电力电子技术的发展,数字控制在功率变换器中的应用越来越广泛,这也使得复杂的控制方法可以在功率变换器控制回路实现。其中PID 控制是应用最广泛的控制策略之一,它具有算法简单、鲁棒性好、可靠性高等特点。DC/DC 变换器是一个负载变化范围大的高频开关系统,具有强的非线性、变参数、时变特性,实际调试过程中,参数往往整定不良,控制性能欠佳,适应性较差[2]。近年来应用场合的变化对DC/DC 变换器的动态性能提出了更高的要求,主要体现在要求电源在负载变化如负载的突加、突卸时具有更短的调节时问和更小的超调量。因此采用常规数字PID 控制时控制动态性能欠佳,超调量跟响应速度难以达到较好的折衷。为了提高变换器的动态,稳态性能,目前对模糊控制技术,神经网络控制,单周期控制等非线性控制方法在变换器中的应用及其控制性能均有研究[8-10],但这些控制算法设计过程复杂,需要丰富的专家经验,在微处理器中实现较难,对振动的抑制能力有限,且影响数字处理器控制速度。
本文以Buck DC/DC 为例,在带滞环PID 控制方法基础上,将电感电流以前馈方式引入带滞环PID 中。充分利用了该电流控制方法的快速,算法简便易行的特点和PID 控制方法的无稳态误差,自适应性强,参数整定容易等特点,设计出一种动态,稳态性能良好,算法简洁,容易实现的数字控制器。……
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