刘羽西+孙培德

摘 要：DC-DC变换器在电力电子和通信等领域中有广泛应用，Buck-Boost电路是其最典型的一种。采用PID算法对Buck-Boost电路参数进行了调节，并结合继电反馈技术实现了参数的自整定。通过MATLAB仿真，得到了一种优化的系统参数调节方法，实现了PID参数随系统内部参数变化的自调节，实现了最优控制，该方法具有较强的可应用性。

关键词：Buck-Boost电路；PID自整定；继电反馈；DC-DC

中图分类号：TP273 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.012

自20世纪30年代PID调节器出现开始，在众多领域都得到了广泛应用。随着控制技术的发展，PID控制器得益于其优良的控制性能，至今仍广为使用。在DC-DC变换器中，大多数电源采用传统的PID控制器闭环电路以保证输出电压和电流的稳定。因此，PID控制器的性能直接关系到生产的平稳、高效运行和产品的最终质量，而PID控制器的性能主要体现在参数的整定上。

PID调节器悠久历史，其参数整定方法众多，对于不同的控制要求，其参数整定算法不尽相同。参数整定既要考虑收敛性，还要综合负载干扰、过程变化的影响，并根据尽可能少的信息和计算量给出较好的结果。

1 Buck-Boost控制电路

1.1 电路原理

Buck-Boost变换电路是由降压式和升压式两种基本变换电路混合串联而成，其原理图如图1所示。

设输入电压为直流100 V，输出电压为直流48 V，输出功率为500 W，开关管的开关频率为100 kHz。通过计算，电感大小为0.42 mH，电容大小为36 μF，电阻大小为4.6 Ω。根据Buck-Boost小信号模型可知，其输出到占空比的小信号模型为：

绘制了开环传递函数的波特图，如图2所示。……