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dc-dc电流环建模
2025-09-25 21:29:25 责编:小OO
文档
单相Boost型DC-DC变换器的电流环建模与研究

 Boost变换器的拓扑结构如下图所示:

S的开关周期为T,导通Ton,关断Toff,占空比为D,D=Ton/T。

  D的扰动量为d‘,瞬时值d=D+d‘。

  

当S导通,D截止时

            (1)

其中RL为电感的等效串联电阻,Ron为功率管的开通电阻。

当S关断,D导通时

      (2)

则设三极管导通时间为DT

二极管导通时间为(1-D)T

由于

则可得: 

    

     

把以上两个式子带入

         

中求得:

为负载电阻,由于,消去R之后

得到   (其中)

则Boost变换器电流环控制框图

   根据张崇魏的PWM整流器及其控制中的电流环结构建立框图如下:

由于负载电阻=800Ω

电流内环采样周期=0.00005

电流内环=0.35

电流内环=0.0005

搭建simulink仿真模型

在实际系统中=0.35, =0.0005

但是在simulink中==0.35

                ==(5e-4)*(0.35/5e-5)=3.5

一、归一化仿真中:

  当给定为4096(1)

仿真输出为:

当给定为2048(0.5)

仿真输出:

二、在实际仿真中:

当给定为500点:

输出响应曲线:

局部放大:

从仿真曲线可以看出电流为2.26A左右

在实际系统中:

从硬件调试报告中可以看出,单电流环当给定16000(500)点数的时候输出稳定电流2.26A,和建模仿吻合

当给定为469点:

输出响应曲线:

局部放大:

从仿真曲线可以看出电流为2.12A左右

从硬件调试报告中可以看出,单电流环当给定15000(469)点数的时候输出稳定电流2.12A,和建模仿吻合

在PI控制器中

仿真和PI控制及图像吻合:

Sisotool工具分析:

G1=tf([29840],[10.5e-5 1])

  G2=tf([1/800],[800/(60e-3) 1])

  G=G1*G2*0.162

   H=tf([1])

运用工具箱里下面的结构

响应曲线如下:

系统稳定,所有极点都在左半平面下载本文

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