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文檔簡介
1、隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的不斷發(fā)展,便攜式、高集成、低功耗的電子產(chǎn)品得到越來越廣泛的應(yīng)用,這就對電子設(shè)備所需要的電源設(shè)備提出了更高的要求。需要更小體積,更低功耗,更高性能的Buck型DC-DC變換器為便攜式設(shè)備提供電源供電。相比于傳統(tǒng)模擬控制方法,更加先進(jìn)的數(shù)字控制方法不斷應(yīng)用于開關(guān)電源的控制策略中。
本文給出了一款基于模糊PID控制的快速響應(yīng)Buck型DC-DC變換器的設(shè)計(jì),包括Buck型DC-DC變換器的主拓?fù)?、模?shù)轉(zhuǎn)換器、模糊
2、PID控制器及數(shù)字脈沖寬度調(diào)制模塊,并完成了整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)仿真與測試。本文首先在頻域設(shè)計(jì)了傳統(tǒng)的數(shù)字PID控制器,權(quán)衡響應(yīng)速度及超調(diào)量,根據(jù)系統(tǒng)要求得到PID初始參數(shù);然后引入模糊算法與PID算法加以組合,將根據(jù)整定規(guī)則得到的邊界PID的參數(shù)變化量加到初始PID參數(shù)中,實(shí)現(xiàn)模糊PID組合控制。本文重點(diǎn)研究了模糊PID控制器,包括隸屬函數(shù)形狀的選取,根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)模糊子集,比例因子的確定,模糊PID規(guī)則表的確定以及解模糊的實(shí)現(xiàn),對各個模
3、塊進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)及MATLAB建模仿真,并對仿真結(jié)果加以對比分析。
在此基礎(chǔ)上,本文進(jìn)行了Buck型DC-DC變換器的軟硬件電路設(shè)計(jì),搭建電路測試平臺對所設(shè)計(jì)的模糊PID算法進(jìn)行驗(yàn)證與測試。分別進(jìn)行主拓?fù)溟_環(huán)和系統(tǒng)閉環(huán)的測試,在3.6~5.0V的輸入電壓,1MHz的開關(guān)頻率,1A的負(fù)載電流條件下,輸出電壓穩(wěn)定在1.8V,紋波小于10mV,峰峰值小于30mV,建立時間小于5ms。同時在0.4A~1.0A的負(fù)載階躍條件下,恢復(fù)時間小
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