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Buck变换器的模糊PI控制研究

2021-07-12周痛快宾洋罗文广张坤

广西科技大学学报 2021年3期

周痛快 宾洋 罗文广 张坤

摘  要:随着DC-DC变换器的适用领域不断扩大,对输入波动、负载跳变的适应性及输出的响应速度、稳定性等有了越来越高的要求,而DC-DC變换器是一种强非线性的系统,常规的PI控制已不能满足对控制系统的需求.以Buck变换器为例,在进行双闭环控制的同时加入模糊PI控制算法,能实时跟踪系统参数的变化并及时对控制参数进行调优,使得变换器在复杂的应用环境中也能具有良好的动态响应及超调量,并用Simulink建立了仿真模型.经验证,较传统的PI和模糊控制算法而言,在动态响应及超调量等方面得到一定的改善.

关键词:Buck变换器;PI控制;双闭环;模糊控制

中图分类号:TM46           DOI:10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2021.03.012

0    引言

随着工业的迅猛发展,传统能源由于不可再生及引起的污染问题已经对人们的生产生活产生了不利的影响.新能源以可再生、无污染的优势备受科研工作者的青睐,但其在推广过程中存在一些问题.例如,燃料电池的输出特性偏软,输出电压受供氢量、催化剂等因素的影响而形成一定的波动[1];光能发电因太阳光照强度及角度的不同而影响输出电压的稳定性.因此,这些能源不能直接与负载相连接使用,DC-DC变换器就成为其与负载之间连接的重要纽带.DC-DC变换器是开关电源的一种,较传统线性电源而言,具有功率密度高、效率高的特点.它能通过PWM波控制开关闭合与导通的方式来实现电压稳定输出[2].DC-DC变换器是一种强非线性系统,随着应用场景越来……

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